KR20100065442A - Double facade system and simulation model self-calibrating method thereof - Google Patents

Double facade system and simulation model self-calibrating method thereof Download PDF

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KR20100065442A KR1020080123771A KR20080123771A KR20100065442A KR 20100065442 A KR20100065442 A KR 20100065442A KR 1020080123771 A KR1020080123771 A KR 1020080123771A KR 20080123771 A KR20080123771 A KR 20080123771A KR 20100065442 A KR20100065442 A KR 20100065442A
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Abstract

PURPOSE: A double facade system and a simulation model self-calibrating method thereof are provided to offer the optimum interior environment and minimize energy consumption through real-time control of the double facade system. CONSTITUTION: A double facade system(100) comprises a driving unit, a sensor unit(101), a correcting unit, and a control unit. The driving unit operates a ventilation unit or/and a shade unit. The sensor unit is connected to one or more of a first facade(110), a second facade(120), and the indoor of a building and transmits a sensing signal. The correcting unit corrects a simulation model. The control unit controls the driving unit according to the predetermined control model with reference to the corrected simulation model.

Description

건물의 이중외피 시스템 및 그 시뮬레이션 모델의 자가 보정 방법{DOUBLE FACADE SYSTEM AND SIMULATION MODEL SELF-CALIBRATING METHOD THEREOF}DOUBLE FACADE SYSTEM AND SIMULATION MODEL SELF-CALIBRATING METHOD THEREOF}

본 발명은 이중외피 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건물의 이중외피 시스템 및 그 시뮬레이션 모델의 자가 보정 방법에 관한 것이다The present invention relates to a double skin system, and more particularly, to a self-calibration method of a double skin system of a building and a simulation model thereof.

건물의 창호는 자연채광과 조망 등을 제공하지만, 과도 냉난방 부하, 일사투과로 인한 열적 불쾌감, 글레어(glare) 등으로 인한 시각적 불쾌감의 원인이 되기도 한다. 이러한 문제점을 극복하고자 건물의 창호를 이중으로 구성하는 이중외피(double facade)가 도입되었는데, 이중외피는 일반적으로 실외측 창호와 실내측 창호, 그리고 그 둘 사이에 형성되는 중공층(中空層)으로 구성된다.The windows of the building provide natural light and vistas, but they can also cause visual unpleasantness due to excessive heating and heating loads, thermal discomfort caused by solar radiation, and glare. In order to overcome this problem, a double facade has been introduced that doubles the windows of a building, which is generally a hollow layer formed between an outdoor window and an indoor window, and between them. It is composed.

이중외피의 외측 창 및/또는 내측 창에는 개구부(開口部)나 환기댐퍼 등을 설치하여 창호의 개폐정도를 조절할 수 있도록 하고, 중공층에는 루버나 블라인드 등을 설치하여 일조나 일사의 유입을 조절할 수 있도록 한다. 이중외피의 내측 창은 재실자에 의한 개방 또는 폐쇄를 고려하여 개구부의 개폐기구(機構)를 설계하며, 외측 창은 내측 창의 경우와 달리 상부와 하부에 각각 개구부를 배치하는 등 건물의 실내 환경을 고려한 개구부 설계가 가능하다.Openings and ventilation dampers are provided in the outer and / or inner window of the double skin to control the opening and closing of windows, and louvers or blinds are installed in the hollow layer to control the inflow of sunshine or solar radiation. To help. The inner window of the double skin is designed to open or close the opening in consideration of the opening or closing by the occupants, and the outer window is designed to consider the indoor environment of the building by arranging openings in the upper and lower parts, unlike the inner window. Opening design is possible.

이중외피의 제어 메커니즘을 살펴보면, 난방기에는 외측 창과 내측 창의 모든 개구부를 닫고 루버나 블라인드가 일사 에너지를 흡수, 방출하는 과정에서 중공층의 온도를 상승시키도록 함으로써 결과적으로 실내에서 실외로의 열손실을 절감한다. 냉방기에는 외측 창의 상, 하부 개구부를 모두 개방하여 중공층 내의 과열 현상을 방지함으로써 실내로의 일사 에너지의 유입을 차단한다.Looking at the control mechanism of the double skin, the heater closes all the openings of the outer and inner windows and causes the louvers or blinds to raise the temperature of the hollow layer in the process of absorbing and releasing solar energy, resulting in heat loss from indoor to outdoor. Save. In the air conditioner, both the upper and lower openings of the outer window are opened to prevent overheating in the hollow layer, thereby preventing inflow of solar energy into the room.

그러나 종래의 이중외피 제어방법은 실시간으로 변화하는 시스템의 동적 모델(dynamic model)에 기반한 것이 아니고, 단순한 관행(Rule-based)에 의존한 것이라는 한계가 있다. 건물 및 건물의 외피는 움직이는 비행기나 자동차와 같이 관성을 가지고 있어서, 현재 상태를 기준으로 제어하는 것은 시스템의 변화를 반영하지 못하기 때문에 최적의 상태로 제어되지 못하게 된다.However, the conventional double skin control method has a limitation in that it is not based on a dynamic model of a system that changes in real time, but is based on simple rules. Buildings and building envelopes are inertial, like moving airplanes or cars, and control based on the current state does not reflect optimal system changes because they do not reflect changes in the system.

또한, 건물의 외피는 열, 빛, 음, 공기환경 모두와 관계되기 때문에, 이중 하나의 측면만을 고려하여 건물을 제어한다면 다른 측면에서는 오히려 불리한 상태를 야기할 가능성도 있으며, 이중외피 시스템은 실외와 실내의 변수에 따라 다르게 제어되어야 하지만, 재실자가 없는 경우, 또는 재실자가 있더라도 올바른 제어 상태를 판단할 수 없는 경우가 있다.In addition, since the outer shell of a building is related to heat, light, sound, and air environment, it is possible to control the building by considering only one side, which may cause adverse conditions on the other side. Although it should be controlled differently according to the variables in the room, there may be a case where there is no occupant, or even if there is a occupant, the correct control state cannot be determined.

재실자가 올바른 제어 상태를 판단할 수 있다 하더라도, 재실자의 필요에 따라 즉각적인 제어가 이루어지지 않고, 시간의 경과에 따라 특정 시각에서 올바른 것으로 판단되었던 제어 상태가 그렇지 않은 상태로 변하게 됨으로써 에너지 낭비가 불가피할 수도 있으며, 이 경우 오히려 과다한 에너지 낭비를 초래하고 불쾌한 실내 환경을 생성할 수도 있다.Even if the occupants can determine the correct control state, the immediate control is not performed according to the needs of the occupants, and the control state, which was determined to be correct at a certain time, is changed to a state that does not require energy waste. It may also lead to excessive energy waste and create an unpleasant indoor environment.

또한, 종래의 이중외피 시스템은 제어자의 경험이나 직관에 의해 정해진 규칙에 따라 운전 및 제어되도록 설계되고 시스템의 동적 특성이 고려되지 않아, 외기 및 내부 운전 조건에 따른 시스템의 상태를 예측할 수 없고, 궁극적으로 시스템의 성능을 최적화할 수 없다는 한계가 있다.In addition, the conventional double skin system is designed to be operated and controlled according to the rules set by the controller's experience or intuition, and the dynamic characteristics of the system are not taken into account, so that the state of the system according to the external air and internal operating conditions cannot be predicted, and ultimately, There is a limitation that can not optimize the performance of the system.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The background art described above is technical information possessed by the inventors for the derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and is not necessarily a publicly known technique disclosed to the general public before the application of the present invention.

본 발명은, 건물의 실내외의 환경변수와 재실자의 기호에 따라 실시간으로 이중외피 시스템을 제어할 수 있고, 건물의 실내에 최적의 쾌적조건을 생성하며, 에너지 낭비를 최소화할 수 있는 건물의 이중외피 시스템 및 그 시뮬레이션 모델의 자가보정 방법을 제공하는 것이다.The present invention can control the double skin system in real time according to the environment variables of the building indoors and outdoors and the preference of the occupants, create the optimal comfort conditions in the building interior, and minimize the energy waste of the building It provides a method for self-calibration of the system and its simulation model.

또한, 본 발명은 시스템의 동특성(dynamic characteristic)을 고려한 최적 제어가 가능하고, 외기 및 이중외피시스템의 상태 정보를 네트워크를 통해 사용자(거주자 또는 관리자 등)가 실시간으로 확인할 수 있으며, 사용자가 확인한 정보를 토대로 원하는 운영모드를 선택하여 지정할 수 있도록 하는 건물의 이중외피 시스템 및 그 시뮬레이션 모델의 자가보정 방법을 제공하는 것이다.In addition, the present invention is capable of optimal control in consideration of the dynamic characteristics of the system, the user (resident or administrator, etc.) can check the status information of the outside air and the double envelope system in real time through the network, the information confirmed by the user It is to provide the self-calibration method of the building's double skin system and its simulation model that can select and specify the desired operating mode.

본 발명의 일 측면에 따르면, 환기부와 차광부가 설치되며, 제1 외피와 제2 외피로 이루어지는 건물의 이중외피를 이용하여, 미리 설정된 하나 이상의 운전모드에 따라 건물의 실내 환경을 제어하는 시스템으로서, 환기부 및 차광부 중 하나 이상을 작동시키는 구동부, 제1 외피, 제2 외피 및 건물의 실내 중 하나 이상에 결합되어 센싱 신호를 생성하는 하나 이상의 센서부, 미리 저장된 시뮬레이션 모델에서의 출력값과 센싱 신호에 따른 측정값 간의 차이로 표현되는 목적함수가 최소화되는 미지계수를 연산하여 시뮬레이션 모델을 보정하는 보정부, 및 보정된 시뮬레이션 모델을 참조하여 미리 지정된 제어모델에 따라 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 건물의 실내 환경 제어 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, the ventilation unit and the light shielding unit is installed, using a double skin of the building consisting of the first shell and the second shell, as a system for controlling the indoor environment of the building in accordance with one or more preset operation mode At least one sensor unit coupled to at least one of a drive unit for operating one or more of the ventilation unit and the shading unit, the first shell, the second shell, and the interior of the building to generate a sensing signal; Compensation unit for calibrating the simulation model by calculating an unknown coefficient that minimizes the objective function represented by the difference between the measured values according to the signal, and a control unit for controlling the drive unit according to a predetermined control model with reference to the corrected simulation model An indoor environmental control system of the building is provided.

보정부는 각각 지정된 시간마다 연산을 재수행할 수 있다.The correction units may re-perform the calculation at each designated time.

시뮬레이션 모델은 제1 외피와 제2 외피 사이의 공기의 흐름을 해석하기 위한 기류 모델(airflow model)을 포함할 수 있다. 또한/또는 시뮬레이션 모델은 제1 외피와 제2 외피 사이의 전열 해석을 위한 열적 모델(thermal model)을 포함할 수 있다.The simulation model may include an airflow model for analyzing the flow of air between the first shell and the second shell. The simulation model may also include a thermal model for electrothermal analysis between the first shell and the second shell.

시뮬레이션 모델은 기류 모델(airflow model) 및 열적 모델(thermal model)을 포함하되, 기류모델 해석에 의해 산출된 형태손실계수, 유량계수 및 유량지수에 대한 계수값이 열적 모델 해석을 위해 이용될 수 있다.The simulation model includes an airflow model and a thermal model, but coefficient values for the shape loss coefficient, the flow coefficient, and the flow index calculated by the airflow model analysis can be used for the thermal model analysis. .

목적 함수는 최소화되는 미지계수를 연산하기 위하여 하기 수학식

Figure 112008084220558-PAT00001
(s.t. : lb≤ξ≤ub)으로 표현될 수 있다. 여기서, Yk는 관측벡터, Ψk는 이산상태공간의 상태 벡터, z는 관측 횟수, ξ는 미지 계수 벡터, lb는 미지 계수의 하한 벡터이며, ub는 미지 계수의 상한 벡터일 수 있다.The objective function is given by the following equation in order to compute the unknown
Figure 112008084220558-PAT00001
It can be expressed as ( st: lb≤ξ≤ub ). Here, Y k may be an observation vector, Ψ k is a state vector in a discrete state space, z is a number of observations, ξ is an unknown coefficient vector, lb is a lower limit vector of an unknown coefficient, and ub may be an upper limit vector of an unknown coefficient.

목적 함수는 망각지수(forgetting factor) λ를 더 포함하여 수학식

Figure 112008084220558-PAT00002
(s.t. : lb≤ξ≤ub)으로 표현될 수도 있다. 여기서, 망각 지수는 0 초과 및 1 이하의 값 중 어느 하나의 값으로 지정될 수 있다.The objective function further includes a forgetting factor λ
Figure 112008084220558-PAT00002
It may be represented by ( st: lb ≦ ξ ≦ ub ). Here, the forgetting index may be designated as any one of a value greater than 0 and less than or equal to 1.

상기 시스템은 시뮬레이션 모델 및 적응제어모델 중 하나 이상에 따른 시뮬레이션 결과, 구동부의 구동 결과 중 하나 이상을 네트워크를 통해 연결된 사용자 단말기에 제공하는 송신부, 사용자 단말기로부터 네트워크를 통해 사용자 조작 명령을 수신하는 수신부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제어부는 사용자 조작 명령에 부합하는 운전모드에 따른 제어모델로 구동부를 제어할 수 있다.The system may include a transmitting unit providing one or more of simulation results according to at least one of a simulation model and an adaptive control model, driving results of a driving unit to a user terminal connected through a network, and a receiving unit receiving a user operation command from the user terminal through a network. It may further include. Here, the control unit may control the driving unit with a control model according to the driving mode corresponding to the user operation command.

센서부는 실내 온도, 실내 습도, 외기 온도, 외기 습도, 직달 일사량, 산란 일사량, 실외 조도 및 실내 조도로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 감지할 수 있다.The sensor unit may detect any one or more selected from the group consisting of room temperature, room humidity, outside temperature, outside air humidity, direct solar radiation, scattering solar radiation, outdoor illumination, and indoor illumination.

운전모드는, 시(視)적 쾌적모드, 열적 쾌적모드, 자동운전 모드, 에너지 절약모드, 재실자 선택모드 및 야간모드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이 상일 수 있다.The operation mode may be at least one selected from the group consisting of a visual comfort mode, a thermal comfort mode, an automatic operation mode, an energy saving mode, an occupant selection mode, and a night mode.

차광부는 제1 외피와 제2 외피 사이에 설치되는 차양장치를 포함할 수 있다. The light blocking unit may include a shading device installed between the first shell and the second shell.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 외피와 제2 외피로 이루어지는 이중외피, 센서부 및 구동부를 포함하여 건물에 설치된 이중외피 시스템을 이용하여 건물의 실내 환경을 제어하는 시스템으로서, 센서부로부터 네트워크를 통해 센싱 신호를 수신하는 수신부, 미리 저장된 시뮬레이션 모델에서의 출력값과 센싱 신호에 따른 측정값 간의 차이로 표현되는 목적함수가 최소화되는 미지계수를 연산하여 시뮬레이션 모델을 보정하는 보정부, 및 시뮬레이션 모델을 참조하여 미리 지정된 제어모델에 따라 구동부를 제어하기 위한 제어 신호를 네트워크를 통해 전송하는 제어부를 포함하는 건물의 실내 환경 제어 시스템이 제공된다. 여기서, 이중외피는 환기부와 차광부가 설치되고, 센서부는 제1 외피, 제2 외피 및 건물의 실내 중 하나 이상에 결합되어 센싱 신호를 생성하여 전송하며, 구동부는 제어 신호에 따라 환기부 및 차광부 중 하나 이상을 작동시킬 수 있다.According to another aspect of the present invention, a system for controlling an indoor environment of a building using a double skin system installed in a building including a double skin, a sensor part, and a driving part including a first skin and a second skin, the network from the sensor part A receiver for receiving a sensing signal through a correction unit for correcting a simulation model by calculating an unknown coefficient that minimizes an objective function expressed as a difference between an output value from a pre-stored simulation model and a measured value according to the sensing signal, and a simulation model. A indoor environment control system of a building including a control unit for transmitting a control signal for controlling a driving unit through a network according to a predetermined control model is provided. Here, the double envelope is provided with a ventilation unit and a shielding unit, the sensor unit is coupled to one or more of the first shell, the second shell and the interior of the building to generate and transmit a sensing signal, the driving unit according to the control signal ventilation unit and the car One or more of the miners may be activated.

보정부는 각각 지정된 시간마다 연산을 재수행할 수 있다.The correction units may re-perform the calculation at each designated time.

시뮬레이션 모델은 제1 외피와 제2 외피 사이의 공기의 흐름을 해석하기 위한 기류 모델(airflow model)을 포함할 수 있다. 또한/또는 시뮬레이션 모델은 제1 외피와 제2 외피 사이의 전열 해석을 위한 열적 모델(thermal model)을 포함할 수 있다.The simulation model may include an airflow model for analyzing the flow of air between the first shell and the second shell. The simulation model may also include a thermal model for electrothermal analysis between the first shell and the second shell.

시뮬레이션 모델은 기류 모델(airflow model) 및 열적 모델(thermal model) 을 포함하되, 기류모델 해석에 의해 산출된 형태손실계수, 유량계수 및 유량지수에 대한 계수값이 열적 모델 해석을 위해 이용될 수 있다.The simulation model includes an airflow model and a thermal model, and the coefficient values for the shape loss coefficient, the flow coefficient, and the flow index calculated by the airflow model analysis can be used for the thermal model analysis. .

목적 함수는 최소화되는 미지계수를 연산하기 위하여 수학식

Figure 112008084220558-PAT00003
(s.t. : lb≤ξ≤ub)으로 표현될 수 있다. 여기서, Yk는 관측벡터, Ψk는 이산상태공간의 상태 벡터, z는 관측 횟수, ξ는 미지 계수 벡터, lb는 미지 계수의 하한 벡터이며, ub는 미지 계수의 상한 벡터일 수 있다.The objective function is a mathematical expression for computing unknown coefficients that are minimized.
Figure 112008084220558-PAT00003
It can be expressed as ( st: lb≤ξ≤ub ). Here, Y k may be an observation vector, Ψ k is a state vector in a discrete state space, z is a number of observations, ξ is an unknown coefficient vector, lb is a lower limit vector of an unknown coefficient, and ub may be an upper limit vector of an unknown coefficient.

목적 함수는 망각지수(forgetting factor) λ를 더 포함하여 수학식

Figure 112008084220558-PAT00004
(s.t. : lb≤ξ≤ub)으로 표현될 수도 있다. 여기서, 망각 지수는 0 초과 및 1 이하의 값 중 어느 하나의 값으로 지정될 수 있다.The objective function further includes a forgetting factor λ
Figure 112008084220558-PAT00004
It may be represented by ( st: lb ≦ ξ ≦ ub ). Here, the forgetting index may be designated as any one of a value greater than 0 and less than or equal to 1.

상기 시스템은 시뮬레이션 모델 및 적응제어모델 중 하나 이상에 따른 보정 결과, 시뮬레이션 결과 및 구동부의 구동 결과 중 하나 이상을 네트워크를 통해 연결된 사용자 단말기에 제공하는 송신부, 및 네트워크를 통해 사용자 단말기로부터 사용자 조작 명령을 수신하는 수신부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제어부는 사용자 조작 명령에 부합하는 운전모드에 따른 제어모델의 제어 신호를 생성할 수 있다. The system is configured to provide a user operation command from a user terminal through a network, and a transmission unit that provides one or more of a calibration result, a simulation result, and a driving result of a driving unit according to one or more of a simulation model and an adaptive control model, and a user terminal through a network. It may further include a receiving unit for receiving. Here, the control unit may generate a control signal of the control model according to the driving mode corresponding to the user operation command.

상기 시스템은 시뮬레이션 모델 및 적응제어모델 중 하나 이상에 따른 보정 결과, 시뮬레이션 결과 및 구동부의 구동 결과 중 하나 이상의 결과 정보를 네트워크를 통해 연결된 정보 제공 장치로 전송하는 송신부, 및 정보 제공 장치로부터 네트워크를 통해 수신되는 사용자 조작 명령을 수신하는 수신부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 정보 제공 장치는 네트워크를 통해 연결된 사용자 단말기로 결과 정보를 제공하고, 사용자 단말기로부터 사용자 조작 명령을 수신하여 수신부로 전송하며, 제어부는 사용자 조작 명령에 부합하는 운전모드에 따른 제어모델의 제어 신호를 생성할 수 있다.The system includes a transmitter for transmitting the result information of at least one of a calibration result according to one or more of a simulation model and an adaptive control model, a simulation result, and a driving result of a driving unit to an information providing device connected through a network, and from the information providing device through a network. The apparatus may further include a receiver configured to receive a received user manipulation command. Here, the information providing device provides the result information to the user terminal connected through the network, receives the user operation command from the user terminal and transmits it to the receiving unit, the control unit is a control signal of the control model according to the operation mode corresponding to the user operation command Can be generated.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 환기부와 차광부가 설치되며, 제1 외피와 제2 외피로 이루어지는 건물의 이중외피 시스템을 제어하기 위하여 시뮬레이션 모델을 보정하는 방법으로서, (a) 센싱부에 의해 센싱된 센싱신호를 수신하는 단계, (b) 미리 저장된 시뮬레이션 모델에서의 출력값과 센싱 신호에 따른 측정값 간의 차이로 표현되는 목적함수가 최소화되는 미지계수를 연산하는 단계, 및 (c) 연산된 미지계수를 이용하여 시뮬레이션 모델을 보정하는 단계를 포함하는 시뮬레이션 모델 보정 방법이 제공된다. 여기서, 보정된 시뮬레이션 모델을 참조하여 미리 지정된 제어모델에 따라 환기부와 차광부 중 하나 이상을 작동시키는 구동부가 제어될 수 있다.According to still another aspect of the present invention, a ventilation part and a light shielding part are installed, and a method of calibrating a simulation model for controlling a double skin system of a building including a first skin and a second skin, the method comprising: (a) Receiving a sensed sensing signal, (b) calculating an unknown coefficient that minimizes an objective function expressed as a difference between an output value from a pre-stored simulation model and a measured value according to the sensing signal, and (c) the calculated unknown A simulation model calibration method is provided that includes calibrating a simulation model using coefficients. Here, the driving unit for operating one or more of the ventilation unit and the light blocking unit may be controlled according to a predetermined control model with reference to the corrected simulation model.

단계 (a) 내지 단계 (c)는 지정된 시간마다 재 수행될 수 있다.Steps (a) to (c) can be performed again every designated time.

시뮬레이션 모델은 제1 외피와 제2 외피 사이의 공기의 흐름을 해석하기 위한 기류 모델(airflow model)을 포함할 수 있다. 또한/또는 시뮬레이션 모델은 제1 외피와 제2 외피 사이의 전열 해석을 위한 열적 모델(thermal model)을 포함할 수 있다.The simulation model may include an airflow model for analyzing the flow of air between the first shell and the second shell. The simulation model may also include a thermal model for electrothermal analysis between the first shell and the second shell.

시뮬레이션 모델은 기류 모델(airflow model) 및 열적 모델(thermal model)을 포함하되, 기류모델 해석에 의해 산출된 형태손실계수, 유량계수 및 유량지수에 대한 계수값이 열적 모델 해석을 위해 이용될 수 있다.The simulation model includes an airflow model and a thermal model, but coefficient values for the shape loss coefficient, the flow coefficient, and the flow index calculated by the airflow model analysis can be used for the thermal model analysis. .

목적 함수는 최소화되는 미지계수를 연산하기 위하여 수학식

Figure 112008084220558-PAT00005
(s.t. : lb≤ξ≤ub)으로 표현될 수 있다. 여기서, Yk는 관측벡터, Ψk는 이산상태공간의 상태 벡터, z는 관측 횟수, ξ는 미지 계수 벡터, lb는 미지 계수의 하한 벡터이며, ub는 미지 계수의 상한 벡터일 수 있다.The objective function is a mathematical expression for computing unknown coefficients that are minimized.
Figure 112008084220558-PAT00005
It can be expressed as ( st: lb≤ξ≤ub ). Here, Y k may be an observation vector, Ψ k is a state vector in a discrete state space, z is a number of observations, ξ is an unknown coefficient vector, lb is a lower limit vector of an unknown coefficient, and ub may be an upper limit vector of an unknown coefficient.

목적 함수는 망각지수(forgetting factor) λ를 더 포함하여 수학식

Figure 112008084220558-PAT00006
(s.t. : lb≤ξ≤ub)으로 표현될 수도 있다. 여기서, 망각 지수는 0 초과 및 1 이하의 값 중 어느 하나의 값으로 지정될 수 있다.The objective function further includes a forgetting factor λ
Figure 112008084220558-PAT00006
It may be represented by ( st: lb ≦ ξ ≦ ub ). Here, the forgetting index may be designated as any one of a value greater than 0 and less than or equal to 1.

상기 방법은 시뮬레이션 모델의 보정 결과 및 구동부의 작동 결과 중 하나 이상을 네트워크를 통해 연결된 사용자 단말기에 제공하는 단계, 및 사용자 단말기로부터 네트워크를 통해 사용자 조작 명령을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 구동부는 사용자 조작 명령에 부합하는 운전모드에 따른 제어모델에 따라 제어될 수 있다.The method may further include providing at least one of a calibration result of the simulation model and an operation result of the driver to a user terminal connected through a network, and receiving a user operation command from the user terminal via a network. Here, the driving unit may be controlled according to the control model according to the driving mode corresponding to the user operation command.

상기 방법은 시뮬레이션 모델의 보정 결과 및 구동부의 작동 결과 중 하나 이상을 네트워크를 통해 연결된 정보 제공 장치에 제공하는 단계, 및 정보 제공 장치로부터 네트워크를 통해 사용자 조작 명령을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 네트워크를 통해 연결된 정보 제공 장치로부터 사용자 조작 명령이 수신되면, 사용자 조작 명령에 부합하도록 구동부의 작동을 제어할 수 있다.The method may further include providing at least one of a calibration result of the simulation model and an operation result of the driver to the information providing apparatus connected via the network, and receiving a user operation command from the information providing apparatus via the network. . Here, when a user manipulation command is received from the information providing device connected through the network, the operation of the driver may be controlled to correspond to the user manipulation command.

센서부는 실내 온도, 실내 습도, 외기 온도, 외기 습도, 직달 일사량, 산란 일사량, 실외 조도 및 실내 조도로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 감지할 수 있다.The sensor unit may detect any one or more selected from the group consisting of room temperature, room humidity, outside temperature, outside air humidity, direct solar radiation, scattering solar radiation, outdoor illumination, and indoor illumination.

운전모드는, 시(視)적 쾌적모드, 열적 쾌적모드, 자동운전 모드, 에너지 절약모드, 재실자 선택모드 및 야간모드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.The driving mode may be any one or more selected from the group consisting of a visual comfort mode, a thermal comfort mode, an automatic driving mode, an energy saving mode, an occupant selection mode, and a night mode.

차광부는 제1 외피와 제2 외피 사이에 설치되는 차양장치를 포함할 수 있다. The light blocking unit may include a shading device installed between the first shell and the second shell.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 건물의 실내외의 환경변수와 재실자의 기호에 따라 실시간으로 이중외피 시스템을 제어할 수 있고, 이에 따라 건물의 실내에 최적의 쾌적조건을 생성하며 에너지 낭비를 최소화할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, it is possible to control the double skin system in real time according to the environmental parameters of the building indoors and outdoors and the preferences of the occupants, thereby creating optimal comfort conditions in the building interior and minimize energy waste. Can be.

또한, 외기 및 이중외피시스템의 상태 정보를 네트워크를 통해 사용자(거주자 또는 관리자 등)가 실시간 확인할 수 있고, 사용자가 확인한 정보를 토대로 원하는 운영모드를 선택하여 지정할 수 있다.In addition, the status information of the external air and the double envelope system can be confirmed in real time by the user (resident or administrator) through the network, and can be selected by specifying the desired operating mode based on the information confirmed by the user.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. Shall be.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중외피 시스템의 제어를 위한 전체 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 전체 시스템은 이중외피 시스템(100), 제어장치(140), 정보 제공 장치(150) 및 사용자 단말기(160)를 포함한다.1 is a view schematically showing the overall system configuration for the control of the double skin system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the entire system includes a double envelope system 100, a control device 140, an information providing device 150, and a user terminal 160.

본 실시예는 건물의 이중외피 시스템을 실내외 환경조건과 건물 사용자의 기호를 고려하여 실시간으로 제어함으로써, 에너지 절약 및 실내 쾌적도를 향상시키고자 한 것이다.This embodiment is to improve the energy saving and indoor comfort by controlling the double skin system of the building in real time in consideration of the indoor and outdoor environmental conditions and building user preferences.

본 실시예에서 제어대상이 되는 건물의 이중외피 시스템(100)은 기본적으로 2개의 외피(즉, 제1 외피와 제2 외피), 각 외피에 형성되는 환기부, 외피 사이에 또는 실외측(또는 실내측)에 형성되는 차광부로 구성된다. 이 중 환기부는 실내 환기량, 외기도입 냉난방 등을 조절하며, 차광부는 일사량의 실내 유입여부 및 자연채광을 조절하는 구성요소이다.In the present embodiment, the double skin system 100 of a building to be controlled is basically two skins (that is, a first skin and a second skin), a ventilation portion formed in each skin, between the skins or between the outside (or And a light shielding portion formed on the indoor side). Among them, the ventilation unit controls indoor ventilation amount, outdoor air-conditioning air conditioning, etc., and the shading part is a component that controls whether the solar inflow amount is indoor and natural light.

즉, 이중외피 시스템(100)은 건물의 외피를 구성하도록 설치되는 제1 외피, 제1 외피와 소정 간격 이격되어 제1 외피보다 실외측에 설치되는 제2 외피를 기본으로 하며, 제1 외피와 제2 외피의 사이 공간인 중공층에서 실내외에서 유입, 유출되는 기류 및 일사를 조절함으로써 기존의 단일 외피를 갖는 건물보다 우수한 실내 환경을 생성할 수 있다.That is, the double skin system 100 is based on a first skin which is installed to form a skin of a building, and a second skin which is installed at an outdoor side than the first skin by being spaced apart from the first skin by a predetermined interval. By controlling the airflow and the solar radiation flowing in and out of the interior and exterior in the hollow layer, which is a space between the second envelopes, it is possible to create an indoor environment that is superior to a building having a single envelope.

제1 외피 및 제2 외피에는 고정창, 미닫이창, 개폐식 창 등 다양한 형태의 창호가 설치될 수 있으며, 이하 실시예에서는 고정창을 예로 들어 설명한다. 다만, 본 실시예의 제1 외피 및 제2 외피에 설치되는 창호가 반드시 고정창에 한정되는 것은 아님은 물론이다. 고정창은 자동으로 개폐되도록 구성될 수 있으며, 이를 위해 고정창의 개폐기구에 구동모터가 결합될 수 있다.The first shell and the second shell may be provided with various types of windows, such as fixed windows, sliding windows, and retractable windows, which will be described below with reference to the fixed windows. However, the windows installed on the first shell and the second shell of the present embodiment are not necessarily limited to the fixed window. The fixed window may be configured to be opened and closed automatically, and for this purpose, the driving motor may be coupled to the opening and closing mechanism of the fixed window.

이하에서, 이중외피 시스템(100)을 설명함에 있어 환기부가 환기댐퍼인 경우, 차광부가 루버인 경우를 예로 들어 설명한다.Hereinafter, in describing the double envelope system 100, a case in which the ventilation unit is a ventilation damper and a light shielding unit is a louver will be described as an example.

실내외의 환경변수와 사용자의 기호에 따라 실시간으로 최적의 실내 환경조건을 생성하도록 하기 위한 이중외피 시스템(100)은 센서부(101), 제1 외피(110), 제1 환기댐퍼(112), 제1 환기댐퍼 구동부(114), 제2 외피(120), 제2 환기댐퍼(122), 제2 환기댐퍼 구동부(124), 중공층(130), 루버(132), 루버 구동부(134)를 포함한다.The double envelope system 100 for generating an optimal indoor environmental condition in real time according to the environmental variables of the indoor and outdoor and the user's preferences includes a sensor unit 101, a first envelope 110, a first ventilation damper 112, The first ventilation damper driver 114, the second shell 120, the second ventilation damper 122, the second ventilation damper driver 124, the hollow layer 130, the louver 132, and the louver driver 134 Include.

건물의 실내외 환경변수에 따른 이중외피 시스템(100)의 제어를 위해, 센서부(101)가 건물 또는 제1 및 제2 외피(110, 120) 중 하나 이상에 설치되고, 센서부(101)는 센싱한 센싱신호(측정신호)를 제어장치(140)로 전송한다. 이를 위해 센서부(101)는 네트워크 연결 및 신호 전송을 위한 부품, 회로 등을 더 포함할 수 있 다.In order to control the double skin system 100 according to the indoor and outdoor environment variables of the building, the sensor unit 101 is installed in one or more of the building or the first and second shells 110 and 120, and the sensor unit 101 is The sensed sensing signal (measurement signal) is transmitted to the control device 140. To this end, the sensor unit 101 may further include components, circuits, and the like for network connection and signal transmission.

도 1에서는 설명의 편의상 센서부(101)를 통합된 개념으로 도시하였다. 따라서, 센서부(101)에 포함되는 각종 센서들은 측정하고자 하는 값에 대응하여 각각 적절한 위치에 설치되며, 측정센서별 설치 위치에 대한 상세한 설명은 생략한다.In FIG. 1, the sensor unit 101 is illustrated as an integrated concept for convenience of description. Therefore, the various sensors included in the sensor unit 101 are installed at appropriate positions, respectively, corresponding to the values to be measured, and detailed descriptions of the installation positions for each measurement sensor are omitted.

도시된 바와 같이, 건물의 실외측에 설치되는 제1 외피(110), 제1 외피(110)에 이격되어 중공층(30)을 형성하면서 제1 외피(10)의 실외측에 설치되는 제2 외피(120)로 구성된다. 제1 외피(110)의 상부 및 하부에는 제1 환기댐퍼(112)가 설치되고, 제2 외피(120)의 상부 및 하부에는 제2 환기댐퍼(122)가 설치된다. 제1 외피(110)와 제2 외피(120) 사이의 중공층(130)에는 루버(132)가 설치된다. As shown, the first shell 110, which is installed on the outdoor side of the building, the second shell is installed on the outdoor side of the first shell 10 while being spaced apart from the first shell 110 to form a hollow layer 30 It consists of an outer shell 120. First and second ventilation dampers 112 are installed at upper and lower portions of the first envelope 110, and second ventilation dampers 122 are installed at upper and lower portions of the second envelope 120. The louver 132 is installed in the hollow layer 130 between the first shell 110 and the second shell 120.

이중외피 시스템(100)은 각 외피에 설치되는 환기댐퍼(112, 122)의 개폐정도와 중공층(130)에 설치되는 루버(132)의 경사각을 제어하여 일사량의 유입여부 및 중공층(130)에서 완충된(buffered) 기류의 실내유입 또는 실외배출 여부를 조절함으로써 건물의 실내환경을 제어한다.The double envelope system 100 controls the degree of opening and closing of the ventilation dampers 112 and 122 installed on each shell and the inclination angle of the louver 132 installed in the hollow layer 130 to determine whether the insolation amount is inflow and the hollow layer 130. The indoor environment of the building is controlled by controlling whether indoor or outdoor emissions of buffered airflow are controlled.

이중외피 시스템(100)은 최적의 실내환경을 형성하기 위한 제어장치(140)와 유선 또는 무선 네트워크에 의해 연결된다. 즉, 제어장치(140)는 이중외피 시스템(100)의 구동부(114, 124, 134)와 직접 연결될 수도 있으나, 유/무선 인터넷, 인트라넷 등의 네트워크를 통해 연결될 수도 있다. The double envelope system 100 is connected to the control device 140 and the wired or wireless network to form the optimal indoor environment. That is, the control device 140 may be directly connected to the driving units 114, 124, and 134 of the double envelope system 100, or may be connected through a network such as a wired / wireless internet or an intranet.

이로써, 이중외피 시스템(100)은 사용자(거주자 또는 관리자 등)가 재실 중인 경우뿐 아니라 원격지에서도 실시간 제어될 수 있다. 아울러, 후술되는 바와 같이, 사용자는 사용자 단말기(160)를 이용하여 네트워크를 통해 정보 제공 장 치(150)에 접속함으로써 웹상에서 제어장치(140)에 의한 시뮬레이션 결과, 구동부의 동작 결과 상태 등을 확인할 수 있고, 사용자가 원하는 운전모드로의 전환 설정 등을 제어할 수도 있다. 여기서, 운전모드는, 시(視)적 쾌적모드, 열적 쾌적모드, 자동운전 모드, 에너지 절약모드, 재실자 선택모드 및 야간모드 등으로 분류될 수 있으며, 사용자는 하나 이상을 선택하여 지정된 운전모드로 동작되도록 할 수 있다. 사용자는 조건(예를 들어, 시간대별, 실내온도별, 실내습도별 등)에 따라 구분되도록 복수개의 운전모드를 일괄 선택하여 부합되는 조건에 따라 지정된 운전모드로 개별 동작되도록 할 수도 있다.As a result, the double envelope system 100 may be controlled in real time at a remote place as well as when a user (resident or administrator, etc.) is in the room. In addition, as will be described later, the user checks the simulation result by the control device 140, the operation result state of the driving unit, etc. on the web by accessing the information providing device 150 through the network using the user terminal 160. In addition, it is possible to control the setting, such as switching to the driving mode desired by the user. Here, the operation mode may be classified into a visual comfort mode, a thermal comfort mode, an automatic operation mode, an energy saving mode, an occupant selection mode, a night mode, and the like. Can be enabled. The user may select a plurality of operation modes collectively so as to be classified according to conditions (for example, by time zone, indoor temperature, indoor humidity, etc.), and individually operate the operation mode according to a matching condition.

제어장치(140)는 센서부(101)로부터 센싱되어 입력되는 센싱신호를 이용하여 건물의 환경변수 및 사용자의 기호에 따른 운전모드에 따라 제1 및 제2 환기댐퍼(112, 122) 및 루버(32)의 개폐여부, 슬랫 각도 등을 제어한다.The control device 140 uses first and second ventilation dampers 112 and 122 and the louver according to the driving mode according to the environment variable of the building and the user's preference by using the sensing signal sensed and input from the sensor unit 101. 32) control the opening and closing, slat angle and so on.

사용자의 기호에 따른 운전모드로 이중외피 시스템(100)을 제어하기 위해, 제어장치(140)에는 건물의 사용자의 기호를 기준으로 시각적 쾌적 모드, 열적 쾌적모드, 자동운전 모드, 에너지 절약모드, 재실자 선택모드, 야간모드 등의 운전모드에 관한 설정값들이 미리 저장될 수 있다. 사용자는 이중외피 시스템(100)이 실내환경에 영향을 미치는 다양한 요소들에 대하여 자신의 기호에 따라 가중치를 부여하거나, 디폴트(default)로 설정된 운전모드별 가중치를 이용할 수도 있다.In order to control the double skin system 100 in a driving mode according to a user's preference, the control unit 140 has a visual comfort mode, a thermal comfort mode, an automatic driving mode, an energy saving mode, and an occupant based on the user's preference of a building. Setting values related to an operation mode such as a selection mode and a night mode may be stored in advance. The user may assign weights according to his or her preferences for various factors in which the double envelope system 100 affects the indoor environment, or use weights for each operation mode set as defaults.

이러한 실내환경 요소에는 실내 온도, 실내 조도, 실내 조도의 분포도, 조망의 확보여부, 실내 이산화탄소 농도, 실외 오염도, 실외 소음도, 에너지 사용량 등이 있다. 사용자의 입력으로 각 요소의 최고 및 최저 허용 한계를 결정할 수 있 고, 또한 각 요소에 대한 가중치를 변경함으로써 각 요소 간의 상대적 중요성을 결정할 수 있다.These indoor environmental factors include indoor temperature, indoor illuminance, distribution of indoor illuminance, whether to secure view, indoor carbon dioxide concentration, outdoor pollution, outdoor noise level, energy consumption, and the like. The inputs of the user can determine the maximum and minimum tolerances of each element, as well as the relative importance between each element by changing the weight for each element.

또한, 제어장치(140)는 사용자에 의해 선택된 소정의 운전모드에 대응하여 건물의 필요 냉난방에너지 및 필요 환기량 등을 계산하며, 이 값들에 근거하여 루버(132)의 경사각, 제1 환기댐퍼(112) 및 제2 환기댐퍼(122)의 개폐여부 및 개폐정도를 계산한다. 한편, 전술한 바와 같이 이중외피 시스템(100)을 이용하여 자연채광을 도입하고자 할 경우에는 제어장치(140)에서 필요 실내조도가 계산되며, 이 값이 루버(132)의 경사각을 계산하는 데에 반영된다. 또한, 본 실시예에 따른 이중외피 시스템은 자연채광을 도입할 수 있을 뿐만 아니라 형광등의 점멸(on-off), 디밍(dimming) 등과 같이 실내 조명 시스템과도 연동될 수 있음은 물론이다.In addition, the control device 140 calculates the required heating and cooling energy of the building and the required ventilation amount, etc. corresponding to the predetermined operation mode selected by the user, and based on these values, the inclination angle of the louver 132 and the first ventilation damper 112. ) And whether the second ventilation damper 122 is opened or closed and the degree of opening and closing is calculated. On the other hand, if you want to introduce natural light using the double skin system 100 as described above, the required room illuminance is calculated in the control device 140, this value is used to calculate the inclination angle of the louver 132 Is reflected. In addition, the double envelope system according to the present embodiment may not only introduce natural light, but may also be interlocked with an indoor lighting system such as on-off and dimming of fluorescent lamps.

제어장치(140)에는 '비용함수'가 미리 설정되어 있으며, '비용함수'는 각 실내환경 요소에 대해 쾌적 범위를 벗어나거나 에너지 사용량이 증가함에 따라 비용이 증가하는 것으로 처리한다. 제어장치(140)에서는 센서부(101)의 입력값과 이에 기초하여 제어장치(140)에서 수행된 시뮬레이션 결과 및 사용자의 가중치를 '비용함수'에 대입하여 계산된 값을 최소화하는 방향으로 제어변수의 값을 도출한다.In the control device 140, the 'cost function' is set in advance, and the 'cost function' is treated as the cost increases as the energy consumption increases out of the comfort range for each indoor environment element. The control device 140 substitutes the input value of the sensor unit 101 and the simulation result and the user's weight based on the input value of the sensor unit 101 into the 'cost function' to minimize the calculated value. Deduce the value of.

한편, 일반적으로 건물에는 HVAC 시스템 등이 설치되어 냉난방이 이루어지며, 이 경우에는 이중외피 시스템(100)에 의해서만 실내환경이 조절되는 것이 아니므로, 제어장치(140)는 HVAC 시스템 등에 의해 공급되는 냉난방에너지 또는 환기량을 고려하여 이중외피 시스템에 의해 제공되어야 하는 필요 냉난방에너지 또는 필요 환기량을 계산한다.On the other hand, in general, the HVAC system is installed in the building and the heating and cooling is made, in this case, since the indoor environment is not controlled only by the double jacket system 100, the control unit 140 is air-conditioned heating supplied by the HVAC system, etc. Consider the energy or ventilation volume and calculate the required heating and cooling energy or ventilation required to be provided by the double skin system.

전술한 바와 같이 실시간으로 이중외피 시스템(100)을 제어하기 위해 네트워크를 통해 제어장치(140)를 연결한 경우, 사용자 단말기(160)는 제어장치(140)와 직접 케이블을 통해 접속되도록 하거나 네트워크를 통해 제어장치(140)에 접근 가능하도록 구현된다. 또한, 도 1에 예시된 바와 같이, 제어장치(140)는 네트워크를 통해 정보 제공 장치(150)와 연결되고, 정보 제공 장치(150)는 제어장치(140)로부터 관련 데이터들(예를 들어, 시뮬레이션 결과, 이중외피 시스템(100)의 제어 상황 등)을 포스팅받고, 이를 네트워크에 접속된 사용자 단말기(160)로 제공할 수도 있다. 사용자 단말기(160)는 모니터링을 위한 표시부와 조작 패널을 구비할 수 있다. 사용자 단말기(160)는 네트워크를 통해 제어장치(140) 또는 정보 제공 장치(150)에 접속하여 필요한 동작을 수행할 수 있는 장치이면 족하며, 예를 들어 컴퓨터 장치, PDA(Personal Digital Assistant), 이동통신단말기 등이 이에 해당될 수 있다.As described above, when the control device 140 is connected through a network to control the double envelope system 100 in real time, the user terminal 160 may be directly connected to the control device 140 through a cable or a network may be connected. It is implemented to be accessible to the control device 140 through. In addition, as illustrated in FIG. 1, the control device 140 is connected to the information providing device 150 through a network, and the information providing device 150 receives relevant data (eg, from the control device 140). As a result of the simulation, the control situation of the double envelope system 100) may be posted and provided to the user terminal 160 connected to the network. The user terminal 160 may include a display unit and an operation panel for monitoring. The user terminal 160 may be a device capable of performing a necessary operation by accessing the control device 140 or the information providing device 150 through a network. For example, a computer device, a personal digital assistant (PDA), and a mobile device may be used. The communication terminal may correspond to this.

사용자는 네트워크를 통해 접속된 제어장치(140) 또는 정보 제공 장치(150)로 사용자 조작 명령(예를 들어, 운전모드 선택 등의 제어 명령)을 전송할 수 있다. 사용자 조작 명령이 정보 제공 장치(150)로 수신되는 경우, 정보 제공 장치(150)는 이를 제어장치(140)로 전송하여 사용자 명령에 따른 이중외피 시스템(100)의 제어가 이루어지도록 한다.The user may transmit a user operation command (eg, a control command such as an operation mode selection) to the control device 140 or the information providing device 150 connected through the network. When a user manipulation command is received by the information providing apparatus 150, the information providing apparatus 150 transmits it to the control apparatus 140 to control the double envelope system 100 according to the user instruction.

제어장치(140)로부터 전송된 제어신호에 대응하여 루버(132), 제1 환기댐퍼(112) 및 제2 환기댐퍼(122)와 같은 제어대상을 작동시키기 위해서는 제어대상마다 각각 구동모터를 포함하는 구동부(114, 124, 134)가 결합되어 있어야 한다. 제어대상에 따른 구동부(114, 124, 134)의 구체적인 구성에 대한 상세한 설명은 생략 한다.In order to operate a control object such as a louver 132, a first ventilation damper 112, and a second ventilation damper 122 in response to a control signal transmitted from the control device 140, each driving object includes a driving motor. Drives 114, 124, 134 should be coupled. Detailed description of the specific configuration of the driving unit 114, 124, 134 according to the control object will be omitted.

루버(132) 등 각 제어대상에 구동부(114, 124, 134)가 결합되면, 제어장치(140)는 구동부(114, 124, 134)에 구동신호를 전송하고 구동부(114, 124, 134)는 이를 적절한 신호로 변환하여 루버(132)가 계산된 경사각을 이루도록 작동시키고 제1 환기댐퍼(112) 및 제2 환기댐퍼(122)가 각각 계산된 개페정도가 되도록 작동시킨다. 물론, 각 구동부(114, 124, 134)에 대한 제어를 위한 구동 제어부가 이중외피 시스템(100)에 더 구비될 수 있으며, 이 경우 구동 제어부는 제어장치(140)로부터 수신된 제어신호에 따라 각 구동부에 구동신호를 입력할 수도 있다.When the driving units 114, 124, and 134 are coupled to each control object such as the louver 132, the control unit 140 transmits a driving signal to the driving units 114, 124, and 134, and the driving units 114, 124, and 134 By converting this into an appropriate signal, the louver 132 is operated to achieve the calculated inclination angle, and the first ventilation damper 112 and the second ventilation damper 122 are operated to have the calculated opening degree, respectively. Of course, a driving control unit for controlling each of the driving units 114, 124, and 134 may be further provided in the double envelope system 100, in which case the driving control unit may be configured according to the control signal received from the control unit 140. The driving signal may be input to the driving unit.

한편, 본 실시예에 따른 제어장치(140)는 근래에 건물에서 사용 빈도가 급증하고 있는 홈네트워크와 연계하여 구성할 수 있다. 이 경우 사용자는 인터넷 등 네트워크에 연결된 사용자 단말기(160)를 통하여 자신의 기호를 반영하는 가중치를 입력하고, 이는 사용자 단말기(160)에 네트워크로 연결된 홈네트워크 서버로 전달된다.On the other hand, the control device 140 according to the present embodiment can be configured in connection with the home network is increasing in frequency in recent years in the building. In this case, the user inputs a weight reflecting his / her preference through the user terminal 160 connected to the network such as the Internet, and this is transmitted to the home network server connected to the user terminal 160 by a network.

통상 홈네트워크 서버에는 실내외 환경변수 측정을 위한 센서 연결부가 형성될 수 있으며, 이 경우 홈네트워크 서버는 본 실시예에 따른 제어장치(140)의 일부가 될 수 있다.In general, a home network server may be provided with a sensor connection unit for measuring indoor and outdoor environment variables. In this case, the home network server may be part of the control device 140 according to the present embodiment.

이중외피 시스템(100)은 제1 외피(110), 제2 외피(120), 제1 환기댐퍼(112), 제2 환기댐퍼(122) 및 루버(132)의 작동에 따라 중공층(130)에서 다양한 기류의 흐름이 나타나고, 이는 중공층(30) 및 실내로의 열전달 특성에 지대한 영향을 미치게 된다. 따라서 상, 하부의 환기댐퍼 개폐정도에 따른 중공층(130)에서의 기류의 흐름을 수학적으로 해석할 필요가 있으며, 제1 환기댐퍼(112) 및 제2 환기댐퍼(122)의 개폐정도에 따른 기류의 이산적(discrete) 변화를 연속적으로 표현할 필요가 있다.The double skin system 100 is a hollow layer 130 in accordance with the operation of the first shell 110, the second shell 120, the first ventilation damper 112, the second ventilation damper 122 and the louver 132. At various flows of air appear, this has a profound effect on the heat transfer characteristics of the hollow bed 30 and the interior. Therefore, it is necessary to mathematically analyze the flow of air in the hollow layer 130 according to the degree of opening and closing of the upper and lower ventilation dampers, and according to the opening and closing degree of the first and second ventilation dampers 112 and 122. It is necessary to continuously express discrete changes in airflow.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 모델의 보정 과정을 나타낸 순서도이고, 도 3은 2차원 열적모델(thermal model)을 나타낸 도면이다. 도 4는 중공층 내의 기류모드를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중외피 실험세트를 예시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기류모드별 미지계수 지정 예를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공층 기류 속도를 비교한 도면이다.2 is a flowchart illustrating a calibration process of a simulation model according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a two-dimensional thermal model. Figure 4 is a view showing the airflow mode in the hollow layer, Figure 5 is a diagram illustrating a double envelope test set according to an embodiment of the present invention. 6 is a view showing an unknown coefficient designation example for each airflow mode according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a view comparing the hollow-layer airflow speed according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 시뮬레이션 모델의 보정 과정을 설명함에 있어, 제어장치(140)에서 수행되는 경우를 중심으로 설명하지만, 동일한 과정이 정보 제공 장치(150)에 의해 수행되거나 각 장치에서 개별적으로 수행되어 상호 검증되도록 할 수 있다. In the description of the calibration process of the simulation model according to the present embodiment with reference to FIG. 2, the description will be made with respect to the case where the control device 140 is performed. However, the same process is performed by the information providing device 150 or each device. It can be done separately in the code and then mutually verified.

제어장치(140)는 시스템의 동특성(dynamic characteristic)을 고려하여 최적의 이중외피 시스템(100) 제어가 가능하도록 구현된다. 즉, 이중외피 시스템(100)의 성능을 극대화하고 최적설계 및 효율적 제어를 위해서는 이중외피의 동특성을 정확하고 빠르게 해석할 수 있어야 하며, 이를 통해 외기 및 내부 운전조건에 따른 시스템의 상태를 정확히 예측할 수 있다. 또한, 이를 위해, 제어장치(140)는 이중외피 시스템(100)에 관한 시뮬레이션 모델을 실시간 보정 및 업데이트함으 로써 현재의 시스템 상태가 가장 잘 표현될 수 있도록 유지 관리한다. The control device 140 is implemented to enable optimal control of the double envelope system 100 in consideration of the dynamic characteristics of the system. That is, in order to maximize the performance of the double skin system 100, and to optimize design and efficient control, it is necessary to accurately and quickly analyze the dynamic characteristics of the double skin, and through this, it is possible to accurately predict the state of the system according to the outdoor air and internal operating conditions. have. In addition, for this purpose, the controller 140 maintains the current system state to be best represented by real-time correction and update of the simulation model of the double skin system 100.

도 5에는 본 실시예의 실험 및 검증을 위해 사용된 이중외피 실험 세트가 예시되어 있으며, 실험세트는 내외창 상하부에 총 4개의 환기댐퍼, 중공층 내부의 전동 루버, 내창 및 외창으로 구성되어 있으며, 각 지점에 풍향풍속계, 일사계, 풍속계, T-type 열전대 등이 실험을 위해 설치되었다.5 illustrates a double skin test set used for the experiment and verification of the present embodiment, the test set is composed of a total of four ventilation dampers in the upper and lower windows, the electric louver inside the hollow layer, the inner window and the outer window, Wind vane, solar system, anemometer, and T-type thermocouple were installed at each point for the experiment.

시뮬레이션 모델은 이중외피 시스템의 반응을 설명하기 위한 수학적 모델로서 열적모델(thermal model)과 기류모델(airflow model)로 구성될 수 있다. 열적모델은 도 3에 예시된 바와 같이 이중외피에서 흡수, 반사되고 투과되는 태양 일사, 이중외피 및 중공층의 표면간 장파복사, 제1 외피(110) 및 제2 외피(120)와 루버(132) 표면에서의 대류열 전달 현상을 고려한 것이다. 도 3의 x1은 실외 유리창(제1 외피) 온도, x2는 실내 이중창(제2 외피)의 바깥쪽 온도, x3은 실내 이중창의 실내측 온도, x4는 루버 슬랫 온도, x5는 중공층 공기 온도, x6은 이중창 내의 중공충 공기 온도를 나타내며, hout, hca1, hca2, hca3, hca4, hin 각각은 대류열전달계수를 나타낸다.The simulation model is a mathematical model for explaining the reaction of the double skin system and can be composed of a thermal model and an airflow model. As illustrated in FIG. 3, the thermal model includes solar radiation absorbed, reflected, and transmitted in a double skin, long-wave radiation between surfaces of a double skin and a hollow layer, a first skin 110, a second skin 120, and a louver 132. ) Convective heat transfer at the surface is considered. In FIG. 3, x 1 is an outdoor glass window (first outer shell) temperature, x 2 is an outer temperature of an indoor double glazing (second outer jacket), x 3 is an indoor side temperature of an indoor double glazing, x 4 is a louver slat temperature, and x 5 is hollow floor air temperature, x 6 denotes a hollow charge-air temperature in the double-glazed windows, out h, h ca1, ca2 h, h ca3, ca4 h, h in each of which the convective heat transfer coefficient.

기류모델은 도 4에 예시된 바와 같이 중공층에서 발생되는 10가지 기류 모드를 고려한 것이다. The airflow model considers ten airflow modes generated in the hollow layer as illustrated in FIG. 4.

도 4에서 실내 순환 모드인 (1)과 (2)는 중공층 온도와 실내온도의 차에 의해 발생되며, 중공층 내 기류 평균 속도(u ca )는 하기 수학식 1에 의해 산출될 수 있 다.In Fig. 4, the indoor circulation modes (1) and (2) are generated by the difference between the hollow bed temperature and the room temperature, and the average air flow velocity u ca in the hollow bed may be calculated by Equation 1 below. .

Figure 112008084220558-PAT00007
Figure 112008084220558-PAT00007

여기서, u ca,b 는 중공층 기류 속도(m/s)를, OH는 환기댐퍼의 열린 높이(m)를, D는 중공층 깊이(m)를, g는 중력가속도(m/s2)를, L은 중공층 높이(m)를, f는 형태손실계수(무차원)를, x 5 는 중공층온도(K)를, x in 는 실내온도(K)를 각각 나타낸다.Where u ca, b is the hollow bed airflow velocity (m / s), OH is the open height of the ventilation damper (m), D is the hollow bed depth (m), and g is the gravitational acceleration (m / s 2 ) Where L is the hollow bed height (m), f is the shape loss coefficient (dimensionless), x 5 is the hollow bed temperature (K), and x in is the room temperature (K).

또한, 실외 순환 모드인 (3)과 (4)에서 중공층 기류속도(u ca )는 온도차뿐 아니라 표면풍압의 영향을 받는다. 풍압(p w )은 베르누이 방정식에 의해 수학식 2와 같이 표현될 수 있으며, 풍압에 의한 기류량(Q ca,w )은 수학식 3과 같이 표현될 수 있다. 또한, 수학식 2와 3에 의해 산출되는 풍압에 의한 기류속도(u ca,w )는 수학식 4와 같다.In addition, in the outdoor circulation modes (3) and (4), the hollow bed airflow velocity u ca is affected by not only the temperature difference but also the surface wind pressure. Wind pressure ( p w ) can be expressed by the Bernoulli equation, as shown in Equation 2, and the air flow ( Q ca, w ) by the wind pressure can be expressed as shown in Equation 3. In addition, the airflow speeds u ca, w due to the wind pressure calculated by the equations (2) and (3) are the same as in equation (4).

Figure 112008084220558-PAT00008
Figure 112008084220558-PAT00008

Figure 112008084220558-PAT00009
Figure 112008084220558-PAT00009

Figure 112008084220558-PAT00010
Figure 112008084220558-PAT00010

여기서, C p 는 배출계수(무차원)를, ρ는 공기 밀도(kg/m3)를, u out 는 외부 풍속(m/s)을, c는 유량계수(무차원)를, n은 유량지수(무차원)를, A c 는 중공층 단면적(m2)을 각각 의미한다.Where C p is the emission coefficient (dimensionless), ρ is the air density (kg / m 3 ), u out is the external wind speed (m / s), c is the flow coefficient (dimensionless), and n is the flow rate. Indices (dimensionless), A c means hollow layer cross-sectional area (m 2 ), respectively.

실외순환 모드에서 중공층 기류는 온도차와 표면 풍압의 영향을 동시에 받으므로 두 영향의 조합이 필요하며, 두 영향을 함께 고려한 기류량(Q ca )은 수학식 5와 같이 표현되며, 기류속도(u ca )는 수학식 6과 같이 표현된다.In the outdoor circulation mode, the hollow-layer airflow is affected by the temperature difference and the surface wind pressure at the same time, so a combination of the two effects is required, and the airflow amount ( Q ca ) considering the two effects is expressed as shown in Equation 5, and the airflow velocity ( u ca ) is expressed as in Equation 6.

Figure 112008084220558-PAT00011
Figure 112008084220558-PAT00011

Figure 112008084220558-PAT00012
Figure 112008084220558-PAT00012

여기서, Q ca,b 는 온도차에 의한 중공층 기류량을 의미한다.Here, Q ca, b means the amount of air flow in the hollow bed by the temperature difference.

또한, 대각기류 모드인 (5) 내지 (8)에서 기류량(Q ca )과 중공층 기류 속도(u ca )는 수학식 7 및 8과 같이 각각 표현된다.Further, in the diagonal airflow modes (5) to (8), the air flow amount Q ca and the hollow bed air flow rate u ca are expressed as in Equations 7 and 8, respectively.

Figure 112008084220558-PAT00013
Figure 112008084220558-PAT00013

Figure 112008084220558-PAT00014
Figure 112008084220558-PAT00014

이에 비해, 기류모드 (9)는 복잡한 모델링과 자세한 설명이 필요하므로 단순화한 수학적 모델은 생략하기로 하되, 전술한 내용을 바탕으로 기류모드 (9)(및/또는 각 기류모드)는 수학식 9와 같은 연속 상태 방정식(continuous state space) 형태의 시뮬레이션 모델로 표현될 수 있다.In contrast, since the airflow mode 9 requires complex modeling and detailed description, a simplified mathematical model will be omitted, and the airflow mode 9 (and / or each airflow mode) is represented by Equation 9 based on the above description. It can be expressed as a simulation model in the form of a continuous state space (continuous state equation).

Figure 112008084220558-PAT00015
(9)
Figure 112008084220558-PAT00015
(9)

여기서, x는 상태변수 (state vector)를, A는 상태행렬 (state matrix)을, u는 입력벡터 (input vector)를, b는 부하벡터 (load vector)를 각각 의미한다.Here, x denotes a state vector, A denotes a state matrix, u denotes an input vector, and b denotes a load vector.

이하, 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 시뮬레이션 모델의 실시간 보정 및 업데이트 과정을 설명한다.Hereinafter, the real time correction and update process of the simulation model according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 2.

단계 210에서 제어장치(140)는 센서부(101)에 의해 센싱된 센싱신호를 수집한다. 센서부(101)는 생성한 센싱신호를 예를 들어 유무선 네트워크를 통해 제어장치(140)로 전송할 수 있다. 실시간 또는 일정 주기마다 수집된 데이터는 실시간 계수 추정 및 성능 최적화 과정에 이용되도록 하기 위해 가공될 수 있다.In operation 210, the control device 140 collects the sensing signal sensed by the sensor unit 101. The sensor unit 101 may transmit the generated sensing signal to the control device 140 through, for example, a wired or wireless network. Data collected in real time or at regular intervals can be processed for use in real time coefficient estimation and performance optimization.

또한, 제어장치(140)는 단계 220에서 기상데이터를 미리 저장된 시뮬레이션 모델에 적용한 시뮬레이션 출력값을 산출한다. 여기서, 기상데이터는 과거에 누적된 기상에 관한 정보일 수 있으며, 예를 들어, 제공받고자 하는 항목(예를 들어, 기온, 습도, 풍속, 풍향 등)에 대해 기간을 지정하여 기상청 등으로부터 제공받은 정보일 수 있다.In addition, the control device 140 calculates a simulation output value in which the weather data is applied to a previously stored simulation model in step 220. Here, the weather data may be information on the weather accumulated in the past, for example, by specifying a period for the item (for example, temperature, humidity, wind speed, wind direction, etc.) to be provided, received from the Meteorological Agency, etc. Information.

단계 230에서 제어장치(140)는 목적함수를 이용한 실시간 계수 추정을 수행한다. 실시간 계수 추정은 일정 샘플링 간격동안 측정된 값과 시뮬레이션 모델에 의해 예측된 값의 차이를 최소화하는 미지계수를 최적화하는 알고리즘을 이용하여 추정하는 과정으로 정의될 수 있다. 실시간 계수 추정은 개발된 수학적 모델을 실 제 시스템의 반응(behavior)을 가장 적합하게 예측할 수 있도록 갱신(보정 또는 업데이트)하고, 이는 결국 모델의 정확도를 향상시키며, 보다 정확한 시스템 성능 예측이 가능하도록 한다.In operation 230, the controller 140 performs real-time coefficient estimation using the objective function. Real-time coefficient estimation may be defined as a process of estimating by using an algorithm for optimizing an unknown coefficient which minimizes the difference between a value measured during a predetermined sampling interval and a value predicted by a simulation model. Real-time coefficient estimation updates (corrects or updates) the developed mathematical model to best predict the behavior of the actual system, which in turn improves the model's accuracy and enables more accurate system performance prediction. .

실시간 계수 추정 기법은 실제 측정값(단계 210에 의해 수집된 측정 데이터)과 수학적 모델(시뮬레이션 모델)의 예측값(단계 220에 의해 산출된 시뮬레이션 출력값)간의 차이를 최소화하는 미지계수(unknown parameters)를 추정하는 것으로, 미지계수(ξ)는 목적함수(S)를 최소화하도록 하는 수학식 10에 의해 산출된다.The real-time coefficient estimation technique estimates unknown parameters that minimize the difference between the actual measurement (measured data collected by step 210) and the predicted value of the mathematical model (simulation model) (simulated output calculated by step 220). By doing so, the unknown coefficient (ξ) is calculated by Equation 10 to minimize the objective function (S).

Figure 112008084220558-PAT00016
Figure 112008084220558-PAT00016

s.t. : lb≤ξ≤ubs.t. : lb≤ξ≤ub

여기서, Yk는 관측벡터 (observation vector)를, Ψk는 이산상태공간의 상태 벡터(discrete state vector in discrete state space)를, z는 관측 횟수(number of observations)를, ξ은 미지 계수 벡터 (vector of unknown parameters)를, lb는 미지 계수의 하한 벡터(lower bounds of the unknown parameters)를, ub는 미지 계수의 상한 벡터 (upper bounds of the unknown parameters)를 각각 의미한다.Where Y k is an observation vector, Ψ k is a discrete state vector in discrete state space, z is a number of observations, and ξ is an unknown coefficient vector ( vector of unknown parameters, lb denotes a lower bounds of the unknown parameters, and ub denotes an upper bounds of the unknown parameters, respectively.

또한, 상술한 목적함수는 망각지수(forgetting factor) λ를 더 포함하여 수학식 11과 같이 표현될 수도 있다.In addition, the above-described objective function may be represented by Equation 11 further including a forgetting factor λ.

Figure 112008084220558-PAT00017
Figure 112008084220558-PAT00017

s.t. : lb≤ξ≤ubs.t. : lb≤ξ≤ub

여기서, 망각 지수는 0<λ≤1 의 값으로 지정될 수 있으며, 1보다 작은 양수로 지정된 경우 최근 데이터들이 상대적으로 가중되어 산출되도록 할 수도 있다.Here, the forgetting index may be designated as a value of 0 <λ≤1, and when a positive number less than 1 is specified, recent data may be relatively weighted to be calculated.

앞서 설명한 수학식 9로 표현되는 이중외피 시스템(100)의 수학적 모델은 대류열전달계수(hout, hca1, hca2, hca3, hca4, hin - 도 3 참조), 형태손실계수(수학식 1 참조) 및 유량계수(flow coefficient)와 유량지수(flow exponent)(수학식 3, 7 및 8 참조)와 같은 미지계수를 포함한다. 이러한 미지계수들은 해석적 또는 종래기술에 따른 어떠한 방법에 의해 계산될 수 없으므로 본 실시예에서는 실시간 계수 추정 기법에 의해 계산하는 새로운 개념을 제안한다.Above mathematical model of the double sheath system 100 is represented by Equation (9) is convective heat transfer coefficient (h out, h ca1, h ca2, h ca3, h ca4, h in - see Fig. 3), the form of the loss coefficient (math Unknown coefficients such as flow coefficients and flow exponents (see equations 3, 7 and 8). Since these unknown coefficients cannot be calculated by any method of analytical or prior art, this embodiment proposes a new concept of calculating by a real-time coefficient estimation technique.

제어장치(140)는 단계 240에서 상술한 과정에 의해 계산된 미지계수들을 이용하여 시뮬레이션 모델을 보정한다. 단계 240에 의해 보정된 시뮬레이션 모델은 이후 수행되는 기상데이터를 이용한 시물레이션 출력값 산출시 이용됨으로써 시뮬레이션 모델이 보다 정확해지고, 따라서 정확한 시스템 성능 예측이 가능하도록 한다.The control device 140 corrects the simulation model using the unknown coefficients calculated by the above-described process in step 240. The simulation model corrected by step 240 is used to calculate the simulation output value using the weather data to be performed later, so that the simulation model becomes more accurate, and thus accurate system performance prediction is possible.

상술한 바와 같이, 이중외피 시스템(100)에 대한 시뮬레이션 모델은 열적모델과 기류모델로 구성되어 있다. 중공층(130)에서 일어나는 기류는 기류모드에 따 른 표면 풍압, 공기온도차에 의한 부력에 의해 발생된다. 공기 온도차에 의한 부력으로 기류가 일어나는 경우 기류 모델과 열적 모델의 결합이 중요한 고려사항이 된다.As described above, the simulation model for the double skin system 100 is composed of a thermal model and an airflow model. The air flow generated in the hollow layer 130 is generated by the surface wind pressure according to the air flow mode, buoyancy due to the air temperature difference. The combination of airflow models and thermal models is an important consideration when airflow is caused by buoyancy caused by air temperature differences.

따라서, 본 실시예에서는 기류모델과 열적모델이 순차적으로 실행되는 모델(decoupled approach 또는 ping-pong method)을 또한 제안한다. Therefore, the present embodiment also proposes a model (decoupled approach or ping-pong method) in which the airflow model and the thermal model are executed sequentially.

본 실시예에 따를 때, 실시간 업데이트되는 측정 데이터, 특히 현재 시스템의 상태변수를 이용할 수 있어 이전 시간 단계에서의 열적 모델 계산 결과를 현재 시간 단계의 기류모델에 적용할 필요가 없다는 장점이 있다. 여기서, 기류모델 계산 결과 중 미지계수 중 하나 이상의 값들(예를 들어, 형태손실계수, 유량계수, 유량지수 등)이 열적모델 계산을 위해 제공될 수 있다. 또한, 기류모델과 열적모델의 결합에서 반복계산 과정은 생략되지만, 각 모델 계산 과정에서 반복 계산을 통해 최적 미지계수를 추정하는 과정이 포함될 수 있다.According to this embodiment, it is possible to use the real-time updated measurement data, in particular the state variables of the current system, there is an advantage that it is not necessary to apply the thermal model calculation results from the previous time step to the airflow model of the current time step. Here, one or more values (eg, shape loss coefficient, flow coefficient, flow index, etc.) among the unknown coefficients of the airflow model calculation result may be provided for the thermal model calculation. In addition, although the iterative calculation process is omitted in the combination of the airflow model and the thermal model, a process of estimating an optimal unknown coefficient through the iterative calculation may be included in each model calculation process.

또한, 미지계수는 기류모드에 따라 다르게 고려되어야 한다. 예를 들어, 기류모드(AFR)가 도 6과 같이 변한다고 가정하면, 실시간 계수 추정은 (0 ~ 1) 시간 간격(예를 들어, 각 시간 간격은 지정 단위 시간인 T의 길이를 가질 수 있음)에서 기류모드 (1)에 가장 적합한 미지계수를 추정하고, 이를 (1 ~ 2) 시간 간격의 이중외피 시스템(100) 예측에 사용한다. 그러나, 도 6과 같이 (1 ~ 2) 시간 간격에서 기류모드 (3)으로 변화되면 예측한 미지계수로 기류모드 (3)인 (1 ~ 2) 시간 간격 시스템 반응을 예측하게 된다. 이러한 문제는 정확한 예측에 불리하므로, 이를 해결하기 위해 각 기류모드마다 전술한 미지계수들이 지정될 수 있다. In addition, the unknown coefficient should be considered differently depending on the airflow mode. For example, assuming that the air flow mode (AFR) changes as shown in FIG. 6, the real-time coefficient estimation may have a length of (0 to 1) time intervals (eg, each time interval has a length of T, which is a specified unit time). ), We estimate the best coefficient for the airflow mode (1) and use it for the prediction of the double envelope system (100) at the time interval (1 to 2). However, as shown in FIG. 6, when the air flow mode (3) is changed from the (1 to 2) time interval, the predicted unknown coefficient (1 to 2) time interval system response is predicted. Since this problem is disadvantageous for accurate prediction, the above-described unknown coefficients may be assigned to each airflow mode to solve this problem.

전술한 시뮬레이션 모델의 보정 방법에 의해 앞서 예시한 실험세트에서의 측정 및 검증결과가 도 7 및 표 1에 예시되어 있다. 실험 시간은 30시간으로 지정하고, 데이터 샘플링 간격은 1분이며, 계수 추정은 과거 30분 데이터로 다음 시계(time horizon, 15분)를 예측하도록 하였으며, 실험기간 중 기류모드 및 루버 각도는 임의로 변경하였다.Measurement and verification results in the above-described experimental set by the above-described calibration method of the simulation model are illustrated in FIG. 7 and Table 1. FIG. The experiment time was set to 30 hours, the data sampling interval was 1 minute, the coefficient estimation was to predict the next time horizon (15 minutes) with past 30 minutes of data, and the airflow mode and louver angle were randomly changed during the experiment. It was.

표 1. 중공층 기류 속도 차이의 비교Table 1.Comparison of Hollow Bed Airflow Speed Differences

기류모드
(도 4 참조)Airflow Mode
(See Figure 4) 평균 기류 속도차(cm/s)Average air velocity difference (cm / s) 종래의 오프라인 보정법Conventional offline correction method 본 실시예에 따른 보정법 Correction method according to the present embodiment (1)(One) 11.3911.39 2.982.98 (3)(3) 9.099.09 1.561.56 (5)(5) 해당사항없음None 해당사항없음None (6)(6) 해당사항없음None 해당사항없음None (7)(7) 9.709.70 0.890.89 (8)(8) 17.6117.61 2.422.42

도 7 및 표 1에서 보여지는 바와 같이, 본 실시예에 따른 시뮬레이션 모델 보정법에 의할 때, 종래 기술에 비해 더욱 정확한 시뮬레이션 모델 유지 관리가 가능함을 알 수 있다. 또한, 도 7에서 15시 부근에서 기온차이가 심하게 나는 것은 실험 초반 15분 가량의 데이터로 예측된 미지계수를 적용한 경우로 초반 15분의 데이터로 기류모드 (1)의 시뮬레이션 모델에서 오차가 발생된 결과이나, 이는 보다 많은 과거 데이터를 사용함으로써 충분히 극복될 수 있다.As shown in FIG. 7 and Table 1, when the simulation model correction method according to the present embodiment, it can be seen that more accurate simulation model maintenance than the prior art. In addition, in FIG. 7, the temperature difference is greatly increased in the vicinity of 15:00 when an unknown coefficient estimated by the data of the first 15 minutes is applied, and the error occurs in the simulation model of the airflow mode (1) with the data of the first 15 minutes. The result, however, can be sufficiently overcome by using more historical data.

상술한 시뮬레이션 모델의 보정 방법은 소프트웨어 프로그램 등으로 구현될 수도 있다. 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 시뮬레이션 모델의 보정 방법을 구현한다. 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.The above-described correction method of the simulation model may be implemented by a software program or the like. Codes and code segments constituting a program can be easily inferred by a computer programmer in the art. In addition, the program is stored in a computer readable media, and read and executed by a computer to implement a method of correcting a simulation model. The information storage medium includes a magnetic recording medium, an optical recording medium and a carrier wave medium.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중외피 시스템의 제어를 위한 전체 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 도면. 1 is a view schematically showing the overall system configuration for the control of the double skin system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 모델의 보정 과정을 나타낸 순서도.2 is a flow chart showing a calibration process of a simulation model according to an embodiment of the present invention.

도 3은 2차원 열적모델(thermal model)을 나타낸 도면. 3 shows a two-dimensional thermal model.

도 4는 중공층 내의 기류모드를 나타낸 도면.4 is a view showing the airflow mode in the hollow layer.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중외피 실험세트를 예시한 도면. Figure 5 illustrates a double envelope experimental set according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기류모드별 미지계수 지정 예를 나타낸 도면.6 is a view showing an unknown coefficient designation example for each airflow mode according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공층 기류 속도를 비교한 도면.7 is a view comparing the hollow-layer air flow rate according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 이중외피 시스템 101 : 센서부100: double jacket system 101: sensor

110 : 제1 외피 112 : 제1 환기댐퍼110: first shell 112: first ventilation damper

114 : 제1 환기댐퍼 구동부 120 : 제2 외피114: first ventilation damper drive unit 120: second shell

122 : 제2 환기댐퍼 124 : 제2 환기댐퍼 구동부122: second ventilation damper 124: second ventilation damper drive unit

130 : 중공층 132 : 루버130: hollow layer 132: louver

134 : 루버 구동부 140 : 제어장치134: louver drive unit 140: control device

150 : 정보 제공 장치 160 : 사용자 단말기150: information providing device 160: user terminal

Claims (33)

환기부와 차광부가 설치되며, 제1 외피와 제2 외피로 이루어지는 건물의 이중외피를 이용하여, 미리 설정된 하나 이상의 운전모드에 따라 상기 건물의 실내 환경을 제어하는 시스템으로서,A ventilation system and a light shielding unit are installed, by using a double skin of the building consisting of the first shell and the second shell, the system for controlling the indoor environment of the building according to one or more preset operating mode, 상기 환기부 및 상기 차광부 중 하나 이상을 작동시키는 구동부;A driving unit to operate one or more of the ventilation unit and the light blocking unit; 상기 제1 외피, 상기 제2 외피 및 상기 건물의 실내 중 하나 이상에 결합되어 센싱 신호를 생성하는 하나 이상의 센서부;At least one sensor unit coupled to at least one of the first envelope, the second envelope, and the interior of the building to generate a sensing signal; 미리 저장된 시뮬레이션 모델에서의 출력값과 상기 센싱 신호에 따른 측정값 간의 차이로 표현되는 목적함수가 최소화되는 미지계수를 연산하여 상기 시뮬레이션 모델을 보정하는 보정부; 및A correction unit correcting the simulation model by calculating an unknown coefficient that minimizes an objective function expressed as a difference between an output value from a previously stored simulation model and a measured value according to the sensing signal; And 상기 보정된 시뮬레이션 모델을 참조하여 미리 지정된 제어모델에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.The indoor environment control system of a building including a control unit for controlling the drive unit in accordance with a predetermined control model with reference to the corrected simulation model. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보정부는 각각 지정된 시간마다 연산을 재수행하는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.And each of the correction units re-performs the calculation every designated time. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시뮬레이션 모델은 상기 제1 외피와 상기 제2 외피 사이의 공기의 흐름을 해석하기 위한 기류 모델(airflow model)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.The simulation model includes an airflow model for analyzing the flow of air between the first envelope and the second envelope. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시뮬레이션 모델은 상기 제1 외피와 상기 제2 외피 사이의 전열 해석을 위한 열적 모델(thermal model)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.And the simulation model includes a thermal model for thermal analysis between the first envelope and the second envelope. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시뮬레이션 모델은 기류 모델(airflow model) 및 열적 모델(thermal model)을 포함하되, 기류모델 해석에 의해 산출된 형태손실계수, 유량계수 및 유량지수에 대한 계수값이 열적 모델 해석을 위해 이용되는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.The simulation model includes an airflow model and a thermal model, wherein the coefficient values for the shape loss coefficient, the flow coefficient, and the flow index calculated by the airflow model analysis are used for the thermal model analysis. Characterized by the indoor environment control system of the building. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 목적 함수는 최소화되는 미지계수를 연산하기 위하여 하기 수학식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 건물의 실내환경 제어 시스템.The objective function is the indoor environment control system of a building, characterized in that represented by the following equation to calculate the unknown coefficient to be minimized.
Figure 112008084220558-PAT00018
Figure 112008084220558-PAT00018
 s.t. : lb≤ξ≤ubs.t. : lb≤ξ≤ub 여기서, 상기 Yk는 관측벡터, 상기 Ψk는 이산상태공간의 상태 벡터, 상기 z는 관측 횟수, 상기 ξ는 미지 계수 벡터, 상기 lb는 미지 계수의 하한 벡터이며, 상기 ub는 미지 계수의 상한 벡터임.Where Y k is an observation vector, Ψ k is a state vector in a discrete state space, z is the number of observations, ξ is an unknown coefficient vector, and lb is a lower limit vector of an unknown coefficient, and ub is an upper limit of an unknown coefficient. Vector. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 목적 함수는 망각지수(forgetting factor) λ를 더 포함하여 하기 수학식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 건물의 실내환경 제어 시스템.The objective function is represented by the following equation further comprising a forgetting factor (λ), the indoor environment control system of a building.
Figure 112008084220558-PAT00019
Figure 112008084220558-PAT00019
 s.t. : lb≤ξ≤ubs.t. : lb≤ξ≤ub 여기서, 상기 망각 지수는 0 초과 및 1 이하의 값 중 어느 하나의 값으로 지정됨.Here, the forgetting index is set to any one of a value greater than 0 and less than or equal to 1. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 시뮬레이션 모델 및 상기 적응제어모델 중 하나 이상에 따른 시뮬레이션 결과, 상기 구동부의 구동 결과 중 하나 이상을 네트워크를 통해 연결된 사용자 단말기에 제공하는 송신부;A transmitter for providing at least one of a simulation result according to at least one of the simulation model and the adaptive control model and a driving result of the driver to a user terminal connected through a network; 상기 사용자 단말기로부터 네트워크를 통해 사용자 조작 명령을 수신하는 수신부를 더 포함하되,Further comprising a receiving unit for receiving a user operation command from the user terminal through a network, 상기 제어부는 상기 사용자 조작 명령에 부합하는 운전모드에 따른 상기 제어모델로 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.And the control unit controls the driving unit with the control model according to the driving mode corresponding to the user operation command. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서부는 실내 온도, 실내 습도, 외기 온도, 외기 습도, 직달 일사량, 산란 일사량, 실외 조도 및 실내 조도로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 감지하는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.The sensor unit detects any one or more selected from the group consisting of indoor temperature, indoor humidity, outdoor temperature, outdoor humidity, direct solar radiation, scattering solar radiation, outdoor illuminance and indoor illuminance. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 운전모드는, 시(視)적 쾌적모드, 열적 쾌적모드, 자동운전 모드, 에너 지 절약모드, 재실자 선택모드 및 야간모드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.The driving mode is at least one selected from the group consisting of a visual comfort mode, a thermal comfort mode, an automatic driving mode, an energy saving mode, an occupant selection mode, and a night mode. . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차광부는 상기 제1 외피와 상기 제2 외피 사이에 설치되는 차양장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.The shading unit includes a sunshade device installed between the first sheath and the second sheath. 제1 외피와 제2 외피로 이루어지는 이중외피, 센서부 및 구동부를 포함하여 건물에 설치된 이중외피 시스템을 이용하여 상기 건물의 실내 환경을 제어하는 시스템으로서,A system for controlling an indoor environment of a building by using a double skin system installed in a building including a double skin, a sensor part, and a driving part including a first skin and a second skin, 상기 센서부로부터 네트워크를 통해 센싱 신호를 수신하는 수신부;A receiver which receives a sensing signal from the sensor unit through a network; 미리 저장된 시뮬레이션 모델에서의 출력값과 상기 센싱 신호에 따른 측정값 간의 차이로 표현되는 목적함수가 최소화되는 미지계수를 연산하여 상기 시뮬레이션 모델을 보정하는 보정부; 및A correction unit correcting the simulation model by calculating an unknown coefficient that minimizes an objective function expressed as a difference between an output value from a previously stored simulation model and a measured value according to the sensing signal; And 상기 시뮬레이션 모델을 참조하여 미리 지정된 제어모델에 따라 상기 구동부를 제어하기 위한 제어 신호를 네트워크를 통해 전송하는 제어부를 포함하되,A control unit for transmitting a control signal for controlling the driving unit through a network according to a predetermined control model with reference to the simulation model, 상기 이중외피는 환기부와 차광부가 설치되고, 상기 센서부는 상기 제1 외피, 제2 외피 및 상기 건물의 실내 중 하나 이상에 결합되어 센싱 신호를 생성하여 전송하며, 상기 구동부는 상기 제어 신호에 따라 상기 환기부 및 상기 차광부 중 하나 이상을 작동시키는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.The double envelope is provided with a ventilation unit and a shielding unit, the sensor unit is coupled to at least one of the first shell, the second shell and the interior of the building to generate and transmit a sensing signal, the driving unit in accordance with the control signal The indoor environment control system of a building, characterized in that for operating one or more of the ventilation unit and the light shield. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 보정부는 각각 지정된 시간마다 연산을 재수행하는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.And each of the correction units re-performs the calculation every designated time. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 시뮬레이션 모델은 상기 제1 외피와 상기 제2 외피 사이의 공기의 흐름을 해석하기 위한 기류 모델(airflow model)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.The simulation model includes an airflow model for analyzing the flow of air between the first envelope and the second envelope. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 시뮬레이션 모델은 상기 제1 외피와 상기 제2 외피 사이의 전열 해석을 위한 열적 모델(thermal model)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.And the simulation model includes a thermal model for thermal analysis between the first envelope and the second envelope. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 시뮬레이션 모델은 기류 모델(airflow model) 및 열적 모델(thermal model)을 포함하되, 기류모델 해석에 의해 산출된 형태손실계수, 유량계수 및 유량지수에 대한 계수값이 열적 모델 해석을 위해 이용되는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.The simulation model includes an airflow model and a thermal model, wherein the coefficient values for the shape loss coefficient, the flow coefficient, and the flow index calculated by the airflow model analysis are used for the thermal model analysis. Characterized by the indoor environment control system of the building. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 목적 함수는 최소화되는 미지계수를 연산하기 위하여 하기 수학식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 건물의 실내환경 제어 시스템.The objective function is the indoor environment control system of a building, characterized in that represented by the following equation to calculate the unknown coefficient to be minimized.
Figure 112008084220558-PAT00020
Figure 112008084220558-PAT00020
 s.t. : lb≤ξ≤ubs.t. : lb≤ξ≤ub 여기서, 상기 Yk는 관측벡터, 상기 Ψk는 이산상태공간의 상태 벡터, 상기 z는 관측 횟수, 상기 ξ는 미지 계수 벡터, 상기 lb는 미지 계수의 하한 벡터이며, 상기 ub는 미지 계수의 상한 벡터임.Where Y k is an observation vector, Ψ k is a state vector in a discrete state space, z is the number of observations, ξ is an unknown coefficient vector, and lb is a lower limit vector of an unknown coefficient, and ub is an upper limit of an unknown coefficient. Vector. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 목적 함수는 망각지수(forgetting factor) λ를 더 포함하여 하기 수학식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 건물의 실내환경 제어 시스템.The objective function is represented by the following equation further comprising a forgetting factor (λ), the indoor environment control system of a building.
Figure 112008084220558-PAT00021
Figure 112008084220558-PAT00021
 s.t. : lb≤ξ≤ubs.t. : lb≤ξ≤ub 여기서, 상기 망각 지수는 0 초과 및 1 이하의 값 중 어느 하나의 값으로 지정됨.Here, the forgetting index is set to any one of a value greater than 0 and less than or equal to 1. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 시뮬레이션 모델 및 상기 적응제어모델 중 하나 이상에 따른 보정 결과, 시뮬레이션 결과 및 상기 구동부의 구동 결과 중 하나 이상을 네트워크를 통해 연결된 사용자 단말기에 제공하는 송신부; 및A transmitter for providing at least one of a calibration result, a simulation result, and a driving result of the driving unit according to one or more of the simulation model and the adaptive control model to a user terminal connected through a network; And 네트워크를 통해 상기 사용자 단말기로부터 사용자 조작 명령을 수신하는 수신부를 더 포함하되,Further comprising a receiving unit for receiving a user operation command from the user terminal via a network, 상기 제어부는 상기 사용자 조작 명령에 부합하는 운전모드에 따른 상기 제어모델의 상기 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.And the control unit generates the control signal of the control model according to the operation mode corresponding to the user operation command. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 시뮬레이션 모델 및 상기 적응제어모델 중 하나 이상에 따른 보정 결과, 시뮬레이션 결과 및 상기 구동부의 구동 결과 중 하나 이상의 결과 정보를 네트워크를 통해 연결된 정보 제공 장치로 전송하는 송신부; 및A transmitting unit which transmits at least one result information of a calibration result, a simulation result, and a driving result of the driving unit according to at least one of the simulation model and the adaptive control model to an information providing device connected through a network; And 상기 정보 제공 장치로부터 네트워크를 통해 수신되는 사용자 조작 명령을 수신하는 수신부를 더 포함하되,Further comprising a receiving unit for receiving a user operation command received via the network from the information providing device, 상기 정보 제공 장치는 네트워크를 통해 연결된 사용자 단말기로 상기 결과 정보를 제공하고, 상기 사용자 단말기로부터 사용자 조작 명령을 수신하여 상기 수신부로 전송하며,The information providing device provides the result information to a user terminal connected through a network, receives a user operation command from the user terminal, and transmits the result to the receiving unit. 상기 제어부는 상기 사용자 조작 명령에 부합하는 운전모드에 따른 상기 제어모델의 상기 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 건물의 실내 환경 제어 시스템.And the control unit generates the control signal of the control model according to the operation mode corresponding to the user operation command. 환기부와 차광부가 설치되며, 제1 외피와 제2 외피로 이루어지는 건물의 이중외피 시스템을 제어하기 위하여 시뮬레이션 모델을 보정하는 방법으로서,As a method of calibrating a simulation model for controlling a double skin system of a building having a ventilation portion and a light shielding portion, the first shell and the second shell, (a) 센서부에 의해 센싱된 센싱 신호를 수신하는 단계;(a) receiving a sensing signal sensed by the sensor unit; (b) 미리 저장된 시뮬레이션 모델에서의 출력값과 상기 센싱 신호에 따른 측정값 간의 차이로 표현되는 목적함수가 최소화되는 미지계수를 연산하는 단계; 및(b) calculating an unknown coefficient that minimizes an objective function expressed as a difference between an output value in a pre-stored simulation model and a measured value according to the sensing signal; And (c) 상기 연산된 미지계수를 이용하여 상기 시뮬레이션 모델을 보정하는 단계를 포함하되, (c) correcting the simulation model using the calculated unknown coefficients, 상기 보정된 시뮬레이션 모델을 참조하여 미리 지정된 제어모델에 따라 상기 환기부와 상기 차광부 중 하나 이상을 작동시키는 구동부가 제어되는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 모델 보정 방법.And a driving unit for operating at least one of the ventilation unit and the light shielding unit according to a predetermined control model with reference to the corrected simulation model. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 단계 (a) 내지 상기 단계 (c)는 지정된 시간마다 재수행하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 모델 보정 방법.The step (a) to step (c) is characterized in that for re-running every designated time. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 시뮬레이션 모델은 상기 제1 외피와 상기 제2 외피 사이의 공기의 흐름을 해석하기 위한 기류 모델(airflow model)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 모델 보정 방법.And the simulation model comprises an airflow model for analyzing the flow of air between the first envelope and the second envelope. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 시뮬레이션 모델은 상기 제1 외피와 상기 제2 외피 사이의 전열 해석을 위한 열적 모델(thermal model)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 모델 보정 방법.And the simulation model comprises a thermal model for thermal analysis between the first shell and the second shell. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 시뮬레이션 모델은 기류 모델(airflow model) 및 열적 모델(thermal model)을 포함하되, 기류모델 해석에 의해 산출된 형태손실계수, 유량계수 및 유량지수에 대한 계수값이 열적 모델 해석을 위해 이용되는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 모델 보정 방법.The simulation model includes an airflow model and a thermal model, wherein the coefficient values for the shape loss coefficient, the flow coefficient, and the flow index calculated by the airflow model analysis are used for the thermal model analysis. Characterized by simulation model correction method. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 목적 함수는 최소화되는 미지계수를 연산하기 위하여 하기 수학식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 모델 보정 방법.The objective function is a simulation model correction method, characterized in that to calculate the unknown coefficient to be minimized.
Figure 112008084220558-PAT00022
Figure 112008084220558-PAT00022
 s.t. : lb≤ξ≤ubs.t. : lb≤ξ≤ub 여기서, 상기 Yk는 관측벡터, 상기 Ψk는 이산상태공간의 상태 벡터, 상기 z는 관측 횟수, 상기 ξ는 미지 계수 벡터, 상기 lb는 미지 계수의 하한 벡터이며, 상기 ub는 미지 계수의 상한 벡터임.Where Y k is an observation vector, Ψ k is a state vector in a discrete state space, z is the number of observations, ξ is an unknown coefficient vector, and lb is a lower limit vector of an unknown coefficient, and ub is an upper limit of an unknown coefficient. Vector. 제26항에 있어서,The method of claim 26, 상기 목적 함수는 망각지수(forgetting factor) λ를 더 포함하여 하기 수학식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 모델 보정 방법.The objective function is a simulation model correction method characterized in that it further comprises a forgetting factor (λ) represented by the following equation.
Figure 112008084220558-PAT00023
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 s.t. : lb≤ξ≤ubs.t. : lb≤ξ≤ub 여기서, 상기 망각 지수는 0 초과 및 1 이하의 값 중 어느 하나의 값으로 지정됨.Here, the forgetting index is set to any one of a value greater than 0 and less than or equal to 1. 제21항에 있어서, The method of claim 21, 상기 시뮬레이션 모델의 보정 결과 및 상기 구동부의 작동 결과 중 하나 이상을 네트워크를 통해 연결된 사용자 단말기에 제공하는 단계; 및Providing at least one of a calibration result of the simulation model and an operation result of the driving unit to a user terminal connected through a network; And 상기 사용자 단말기로부터 네트워크를 통해 사용자 조작 명령을 수신하는 단계를 더 포함하되,Receiving a user manipulation command from the user terminal via a network; 상기 구동부는 상기 사용자 조작 명령에 부합하는 운전모드에 따른 상기 제어모델에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 모델 보정 방법.And the driving unit is controlled according to the control model according to an operation mode corresponding to the user operation command. 제21항에 있어서, The method of claim 21, 상기 시뮬레이션 모델의 보정 결과 및 상기 구동부의 작동 결과 중 하나 이상을 네트워크를 통해 연결된 정보 제공 장치에 제공하는 단계; 및Providing at least one of a calibration result of the simulation model and an operation result of the driving unit to an information providing device connected through a network; And 상기 정보 제공 장치로부터 네트워크를 통해 사용자 조작 명령을 수신하는 단계를 더 포함하되,Receiving a user operation command via the network from the information providing device, 네트워크를 통해 연결된 상기 정보 제공 장치로부터 사용자 조작 명령이 수신되면, 상기 사용자 조작 명령에 부합하도록 상기 구동부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 모델 보정 방법.And when a user operation command is received from the information providing device connected through a network, controlling the operation of the driving unit to conform to the user operation command. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 센서부는 실내 온도, 실내 습도, 외기 온도, 외기 습도, 직달 일사량, 산란 일사량, 실외 조도 및 실내 조도로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 감지하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 모델 보정 방법.And the sensor unit detects one or more selected from the group consisting of room temperature, room humidity, outside temperature, outside humidity, direct solar radiation, scattering solar radiation, outdoor illumination, and indoor illumination. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 이중외피 시스템을 제어하기 위한 운전모드는, 시(視)적 쾌적모드, 열적 쾌적모드, 자동운전 모드, 에너지 절약모드, 재실자 선택모드 및 야간모드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 모델 보정 방법.The operation mode for controlling the double envelope system is at least one selected from the group consisting of a visual comfort mode, a thermal comfort mode, an automatic operation mode, an energy saving mode, an occupant selection mode and a night mode. How to calibrate a simulation model. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 차광부는 상기 제1 외피와 상기 제2 외피 사이에 설치되는 차양장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 모델 보정 방법.The shading unit includes a shading device installed between the first shell and the second shell, characterized in that the simulation model correction method. 제21항 내지 제32항 중 어느 하나에 기재된 시뮬레이션 모델 보정 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체.33. A record in which a program of instructions that can be executed by a digital processing apparatus is tangibly embodied and which can be read by the digital processing apparatus to perform the simulation model correction method according to any one of claims 21 to 32. media.
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