KR20180025407A

KR20180025407A - Ｐｍｖ를 이용한 냉난방 제어 방법，그 방법을 수행하는 장치 및 컴퓨터 프로그램

Info

Publication number: KR20180025407A
Application number: KR1020160110790A
Authority: KR
Inventors: 김진욱; 김슬기; 김응상; 김종율; 손완빈; 조창희
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2018-03-09

Abstract

본 발명은 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법, 그 방법을 수행하는 장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로서,
실내의 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량을 포함하는 제1 PMV 영향인자를 각각 산출하는 제1 PMV 영향인자 산출 단계; 소정의 범위에 속하는 복수의 온도값(정수) 및 상기 제1 PMV 영향인자를 PMV 계산식에 대입하여 PMV 값을 산출하는 PMV 산출 단계; 산출된 PMV 값이 소정의 목표 PMV 범위에 속하는지 여부를 판단하는 PMV 판단 단계; 및 상기 산출된 PMV 값이 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 경우에는 상기 실내의 온도가 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값에 대응하는 온도값이 되도록 냉난방 장치를 제어하는 온도 제어 단계를 포함할 수 있다.
이로써, PMV 계산식을 역연산함에 따른 계산의 복잡도를 줄여 장치의 연산량을 줄일 수 있고, 적정 범위에서 실내 온도가 구해지지 않는 경우가 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.

Description

ＰＭＶ를 이용한 냉난방 제어 방법，그 방법을 수행하는 장치 및 컴퓨터 프로그램{METHOD, APPARATUS AND COMPUTER PROGRAM FOR CONTROLLING HEATING AND COOLING USING BY PREDICTED MEAN VOTE}

본 발명은 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법, 그 방법을 수행하는 장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 PMV(Predicted Mean Vote) 계산식을 이용하여 적정 실내 온도를 산출하고, 산출된 실내 온도로 냉난방 장치를 제어함으로써 재실자에게 쾌적한 환경을 제공하기 위한 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법, 그 방법을 수행하는 장치 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

현대인들은 하루 중 대부분의 시간을 실내에서 보내고 있다. 그러므로, 실내 생활에서 에너지를 절약하면서도 실내 환경의 쾌적성을 유지하는 것이 나날이 중요해지고 있다.

보통 실내의 냉난방 제어는 재실자가 원하는 실내 온도를 설정하는 방법으로 이루어진다. 하지만, 실제 설정 온도는 재실자가 임의로 지정하게 되는 것이므로 과냉각 또는 과난방이 발생할 여지가 있으며, 또한 해당 설정 온도가 반드시 상기 재실자에게 최적의 쾌적함을 제공하는 것이 아닐 수 있다.

예상평균온열감(PMV: Predicted Mean Vote, 이하 PMV)은 실내 쾌적도를 나타내는 대표적인 지표 중 하나로서 P.O Fanger가 다수의 사람들의 온열감을 평균하는 방법으로 만들어낸 것이다. 상기 PMV의 수치가 일정한 범위 내에 있다면 재실자는 열적으로 쾌적함을 느끼는 것으로 볼 수 있음을 의미한다. 상기 PMV는 6가지 지표(실내의 온도, 습도, 기류속도, 평균복사온도 및 재실자의 착의량, 활동량)를 이용하여 산출할 수 있다.

종래에는 미리 PMV 값을 설정해두고, 실내 온도 이외의 다른 지표를 대입하여 목표하는 열적 쾌적도를 달성하기 위한 실내 온도를 역연산하는 방법으로 적정 실내 온도를 도출하였다. 그러나, PMV 계산식은 비선형이고 식이 복잡하여, 적정 실내 온도를 산출하는 과정에서 많은 시간이 소요되고 심지어 해가 존재하지 않는 경우도 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 몇몇 변수들을 고정시키거나 쉽게 계측이 가능한 변수로만 이루어진 단순화한 PMV 계산식을 만들어 이용하기도 하였으나, 이 경우 충분한 데이터가 확보되지 않으면 적정 실내 온도를 산출하기 어려운 구간이 발생하는 문제점이 여전히 존재하였다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, PMV 계산식을 역연산함에 따른 계산의 복잡도를 줄이고, 단순 설정된 목표 PMV 값뿐만 아니라 소비전력, 전기 요금 등의 현실적 요소까지 고려하여 목표하는 PMV 값을 재설정하고, 그로부터 적정 실내 온도를 산출하는 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법, 그 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법은,

실내의 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량을 포함하는 제1 PMV 영향인자를 각각 산출하는 제1 PMV 영향인자 산출 단계; 소정의 범위에 속하는 복수의 온도값(정수) 및 상기 제1 PMV 영향인자를 PMV 계산식에 대입하여 PMV 값을 산출하는 PMV 산출 단계; 산출된 PMV 값이 소정의 목표 PMV 범위에 속하는지 여부를 판단하는 PMV 판단 단계; 및 상기 산출된 PMV 값이 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 경우에는 상기 실내의 온도가 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값에 대응하는 온도값이 되도록 냉난방 장치를 제어하는 온도 제어 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 방법은, 사용자가 인위적으로 상기 실내의 온도를 재설정하는 경우, 상기 제1 PMV 영향인자 및 재설정된 온도값을 상기 PMV 계산식에 대입하여 PMV 값을 재산출하는 단계; 및 재산출된 PMV 값을 이용하여 상기 소정의 목표 PMV 범위를 재설정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

여기서, 상기 온도 제어 단계는, 상기 산출된 PMV 값 중 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값이 복수인 경우에는 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값에 대응하는 온도값 중 소비전력이 최저인 온도값을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법은,

실내의 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량을 포함하는 제1 PMV 영향인자를 각각 산출하는 제1 PMV 영향인자 산출 단계; 시각에 따른 전기 요금 정보를 확인하고, 그에 기초하여 목표 PMV 값 또는 범위를 설정하는 목표 PMV 설정 단계; 및 PMV 계산식에 상기 제1 PMV 영향인자 및 상기 목표 PMV 값을 대입하여 실내 온도값을 산출하고, 상기 실내의 온도가 산출된 온도값이 되도록 냉난방 장치를 제어하는 온도 제어 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 목표 PMV 설정 단계는, 시각에 따른 전기 요금 정보에 매칭된 PMV 값에 대한 데이터 베이스에 기초하여 설정할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시예 및 제2 실시예의 방법은, 상기 제1 PMV 영향인자의 변화량를 감지하고, 상기 변화량 및 기 설정된 기준값에 기초하여 상기 각 단계의 수행 주기를 재설정할 수 있다.

본 발명에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 장치는,

센서로부터 측정 정보를 수신하여 실내의 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량을 포함하는 제1 PMV 영향인자를 각각 산출하는 제1 PMV 영향인자 산출부; 소정의 범위에 속하는 복수의 온도값(정수) 및 상기 제1 PMV 영향인자를 PMV 계산식에 대입하여 PMV 값을 산출하는 PMV 산출부; 및 산출된 PMV 값이 소정의 목표 PMV 범위에 속하는지 여부를 판단하고, 상기 실내의 온도가 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값에 대응되는 온도값이 되도록 냉난방 장치를 제어하는 온도 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 시각 및 그에 따른 전기 요금 정보를 확인하고, 그에 기초하여 목표 PMV 값 또는 범위를 설정하는 목표 PMV 설정부를 더 포함할 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, PMV 계산식을 역연산함에 따른 계산의 복잡도를 줄여 장치의 연산량을 줄일 수 있고, 적정 범위에서 실내 온도가 구해지지 않는 경우가 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.

실내 환경의 쾌적함뿐만 아니라 실생활에서 냉난방 장치를 운용함에 있어서 고려해야만 하는 소비전력, 전기 요금 등의 정보를 반영하여 목표 온도값을 설정할 수 있으므로 에너지 절약적인 측면에서도 이점이 있다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 시스템의 일례를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법의 순서를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법의 순서를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 장치의 구성을 도시한 것이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.

이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법, 그 방법을 수행하는 장치 및 컴퓨터 프로그램을 예시적인 실시 형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

예상평균온열감(PMV: Predicted Mean Vote, 이하 PMV)은 +3(매우덥다), +2(덥다), +1(약간덥다), 0(쾌적하다), -1(약간춥다), -2(춥다), -3(매우춥다)의 7가지 단계의 온열감에 대하여 다수의 사람들의 의견을 평균한 지표이다. PMV는 개인적 변수인 활동량(신진대사량)과 착의량(열저항)을 추정하고, 물리적 변수인 실내 온도, 평균복사온도, 기류속도(air velocity), 습도가 측정될 때 산출될 수 있다. PMV 계산식은 아래의 수학식 1과 같으며, 사전에 수학식 2 내지 수학식 4를 이용하여 t_cl, h_c, f_cl을 구할 수 있다.

[수학식 1]

[수학식 2]

[수학식 3]

[수학식 4]

여기서, M은 활동량, W는 외부일, Pa는 습도 부분압, V_ar은 기류속도, I_cl은 의복 단열계수, t_a는 실내온도, t_mrt는 복사온도, f_cl은 착의시 노출면적비, t_cl은 의복표면 온도, h_c는 인체 표면의 열전달률을 의미한다.

PMV를 산출하기 위해서는 PMV 계산식의 각 변수들(PMV 영향인자: 온도, 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량)의 값을 입력해야 한다. 아래의 표 1과 같이 물리적 변수인 온도, 습도, 기류속도, 평균복사온도의 값을 측정하거나 계산하여 구하며, 개인적 변수인 착의량과 활동량은 추정하여 구한다.

도 1은 본 발명에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 시스템의 일례를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 시스템은 냉난방 제어 장치(100), 상위 제어기(200), 센서(300) 및 HVAC(400)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 각 구성이 물리적으로 이격되어 있는 경우에는 각각의 구성을 연결하는 통신 네트워크를 더 포함할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 시스템의 각 구성은 일례를 도시한 것일 뿐 반드시 도 1과 같이 구성될 필요는 없다. 예를 들어, 상기 제어기(200), 센서(300) 및 HVAC(400)의 각 기능이 냉난방 제어 장치(100)에 포함되는 구성일 수도 있다.

상기 냉난방 제어 장치(100)는 실내의 환경을 최적화하기 위하여 여러 가지 영향인자를 제어하기 위한 것으로서 특히 실내의 온도를 제어하기 위한 연산, 제어 등을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 상위 제어기(200) 및 센서(300)로부터 수신한 정보를 이용하여 특정 제어 명령을 산출하고 이를 이용하여 HVAC(400) 등에 상기 특정 제어 명령을 전송할 수 있다. 상기 특정 제어 명령은 PMV 영향인자를 이용하여 PMV 값 산출하고, 산출한 PMV 값에 대응하는 온도값으로 실내 온도를 제어하는 명령을 포함할 수 있다.

상기 상위 제어기(200)는 상기 냉난방 제어 장치(100)로 PMV 설정 값 또는 범위, 전기 요금 정보 등을 제공할 수 있으며, 예를 들어, 건물에너지관리시스템(BEMS: Building Energy Management System)일 수 있다.

상기 센서(300)는 온도를 측정하는 온도계, 습도를 측정하는 습도계, 기류속도를 측정하는 기류속도 센서, 복사온도를 측정하는 흑구 온도계 등을 포함할 수 있다. 나아가 상기 센서(300)는 의복중량, 의복 열저항 표에 근거한 착의량 및 재실자의 심박수, 호흡 대사량, 활동기록 간이표에 근거한 활동량을 산출할 수 있는 연산 기능을 더 포함할 수도 있다.

상기 HVAC(400)는 heating, ventilation, air conditioning을 의미하고, 뜨겁거나 차가운 공기를 실내로 유입시켜 온도를 조절하거나 환기를 통해 먼지를 제거하는 등의 설비를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법의 순서를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 다른 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법은 제1 PMV 영향인자 산출 단계(S210), PMV 산출 단계(S220), PMV 판단 단계(S230) 및 온도 제어 단계(S240)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선, S210 단계에서 냉난방 제어 장치(100)는 실내의 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량 등을 산출할 수 있다. 이 때, 상기 센서(300)로부터 수신한 온도, 습도, 기류속도 등의 정보를 이용하여 산출할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 PMV 계산을 위한 6가지 영향인자 중 실내 온도를 제외한 나머지 변수를 제1 PMV 영향인자라고 칭한다.

S220 단계에서 상기 냉난방 제어 장치(100)는 소정의 범위에 속하는 온도값(정수) 및 전 단계(S210)에서 산출한 상기 제1 PMV 영향인자를 상기 수학식 1 내지 수학식 4에 개시된 PMV 계산식에 대입하여 현재 실내의 PMV 값을 산출할 수 있다.

상기 소정의 범위에 속하는 온도값은 보통 사람이 일상적에서 큰 불편없이 생활할 수 있는 온도 범위로, 예를 들어, 18℃ 내지 26℃로 설정될 수 있다. 일반적으로 냉난방 장치는 정수의 온도값으로 동작하므로 이 경우, 상기 소정의 범위에 속하는 온도값은 18℃, 19℃, 20℃, 21℃, 22℃, 23℃, 24℃, 25℃ 및 26℃일 수 있다.

상기 18℃ 내지 26℃의 8개의 온도값(정수)과 상기 제1 PMV 영향인자를 각 온도별로 PMV 계산식에 대입하여 8개의 PMV 값을 산출할 수 있다.

S230 단계에서 상기 냉난방 제어 장치(100)는 전 단계(S220)에서 산출된 PMV 값이 소정의 목표 PMV 범위에 속하는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 소정의 목표 PMV 범위라 함은 재실자가 쾌적하다고 느낄 수 있을 것이라고 경험적, 통계적으로 판단되는 범위에서 임의로 설정된 PMV 값을 의미한다. 예를 들어, -0.5 내지 0.5로 설정될 수 있다.

본 단계는 상기 소정의 범위에 속하는 온도값(정수)을 이용하여 산출된 PMV 값이 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는지 여부를 판단하면서 적정 실내 온도를 역으로 추적해 갈 수 있다. 이로써, 기존의 역연산 방법에서 발생하던 과도한 연산 부담 및 해가 도출되지 않는 등의 문제점을 방지할 수 있다.

S240 단계에서 상기 냉난방 제어 장치(100)는 상기 소정의 범위에 속하는 복수의 온도값(정수)을 대입하여 산출한 PMV 값 중에서 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값에 대응하는 온도값으로 냉난방 장치(HVAC)(400)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 상기 소정의 범위에 속하는 온도값(정수)은 18℃ 내지 26℃이고, 소정의 목표 PMV 범위가 -0.5 내지 +0.5이고, 각 온도값에 따라 산출된 PMV 값이 아래의 표 2와 같다고 가정하자.

온도(℃)	PMV 값
18	-2.3
19	-2.0
20	-1.7
21	-1.2
22	-0.6
23	+0.3
24	+0.9
25	+1.6

이 때, 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값은 +0.3이고 이에 대응되는 온도값은 23℃이므로 상기 냉난방 제어 장치(100)는 실내 온도가 23℃가 되도록 냉난방 장치(HVAC)(400)를 제어할 수 있다.

만약, 산출된 PMV 값 중에서 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값이 복수인 경우에는 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값에 대응하는 온도값 중에서 소비전력이 최저인 온도값을 선택할 수 있다.

반면에, 산출된 PMV 값 중에서 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값이 존재하지 않는 경우에는 상기 소정의 목표 PMV 범위에 가장 근접한 PMV 값에 대응하는 온도값을 선택할 수 있다.

또한, 재실자가 본 발명에 따른 냉난방 제어 장치(100)에 의한 제어를 대신하여 본인 스스로 임의로 목표 온도를 설정하는 경우에는 상기 냉난방 제어 장치(100)는 제1 PMV 영향인자 및 입력받은 온도를 상기 PMV 계산식에 대입하여 PMV 값을 재산출하고, 재산출된 PMV 값을 이용하여 상기 소정의 목표 PMV 범위를 재설정할 수도 있다. 이로써, 재실자 개개인이 선호하는 실내 환경에 최적화시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법의 순서를 도시한 것이다. 제2 실시예는 목표 PMV 값 또는 범위를 설정함에 있어서 시각에 따른 전기 요금 정보를 더 이용하는 것을 특징으로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 다른 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법은 제1 PMV 영향인자 산출 단계(S310), 목표 PMV 설정 단계(S320) 및 온도 제어 단계(S330)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선, S310 단계에서 상기 냉난방 제어 장치(100)는 실내의 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량을 포함하는 제1 PMV 영향인자를 산출할 수 있다. 본 단계는 상기 본 발명의 제1 실시예의 S210 단계에서 이미 살펴본 상세한 설명은 생략한다.

S320 단계에서 상기 냉난방 제어 장치(100)는 시각에 따른 전기 요금 정보에 기초하여 목표로 하는 PMV 값 또는 범위를 설정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 냉난방 제어 장치(100)는 현재 시각을 확인하고, 해당 시각에 따른 전기 요금 정보를 확인할 수 있다. 이 때, 전기 요금 정보는 상기 상위 제어기(200)로부터 실시간으로 수신할 수 있다.

설명의 편의를 위한 간단한 예로, 오전 시간이 오후 시간에 비하여 전기 요금이 상대적으로 저렴하다고 가정한다. 이 경우, 오전 시간에는 목표 PMV 값을 -0.5로 설정하고, 오후 시간에는 목표 PMV 값을 +0.5로 설정하여 전기 요금을 절약할 수도 있다.

또한, 본 단계는 시각에 따른 전기 요금에 매칭된 PMV 값에 대한 데이터 베이스를 미리 설정해 두고, 상기 냉난방 제어 장치(100)가 현재 시각을 확인하는 것만으로 상기 데이터 베이스를 이용하여 즉시 목표 PMV 값을 획득하고 설정할 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 장치의 구성을 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 PMV를 이용한 냉난방 제어 장치(100)는 제1 PMV 영향인자 산출부(110), PMV 산출부(120), 온도 제어부(130) 및 목표 PMV 설정부(140)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 시각에 따른 전기 요금 정보에 매칭된 PMV 값에 대한 데이터 베이스를 더 포함할 수도 있다.

상기 제1 PMV 영향인자 산출부(110)는 센서(300)로부터 수신한 정보 및 사용자에 의한 입력 정보에 기초하여 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량를 포함하는 제1 PMV 영향인자를 각각 산출할 수 있다.

상기 PMV 산출부(120)는 소정의 범위에 속하는 복수의 온도값(정수) 및 상기 제1 PMV 영향인자를 상기 수학식 1 내지 수학식 4의 PMV 계산식에 대입하여 PMV 값을 산출할 수 있다. 상기 소정의 범위에 속하는 복수의 온도값(정수)은 경험적, 통계적 데이터에 근거하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 18℃ 내지 26℃로 설정될 수 있다.

상기 온도 제어부(130)는 산출된 PMV 값이 소정의 목표 PMV 범위에 속하는지 여부를 판단하고, 실내의 온도가 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값에 대응하는 온도값이 되도록 냉난방 장치(HVAC)(400)를 제어할 수 있다. 또한, 전기 요금 정보에 기초하여 설정된 목표 PMV 값에 대응하는 온도값이 되도록 냉난방 장치(400)를 제어할 수도 있다.

상기 목표 PMV 설정부(140)는 시각 및 그에 따른 전기 요금 정보를 확인하고, 그에 기초하여 상기 목표 PMV 값 또는 범위를 설정할 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 작성된 프로그램은 매체에 저장될 수 있다.

상기 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 냉난방 제어 장치 110: 제1 PMV 영향인자 산출부
120: PMV 산출부 130: 온도 제어부
140: 목표 PMV 설정부
200: 상위 제어기 300: 센서
400: HVAC

Claims

실내의 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량을 포함하는 제1 PMV 영향인자를 각각 산출하는 제1 PMV 영향인자 산출 단계;
소정의 범위에 속하는 복수의 온도값(정수) 및 상기 제1 PMV 영향인자를 PMV 계산식에 대입하여 PMV 값을 산출하는 PMV 산출 단계;
산출된 PMV 값이 소정의 목표 PMV 범위에 속하는지 여부를 판단하는 PMV 판단 단계; 및
상기 산출된 PMV 값이 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 경우에는 상기 실내의 온도가 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값에 대응하는 온도값이 되도록 냉난방 장치를 제어하는 온도 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 방법은,
사용자가 인위적으로 상기 실내의 온도를 재설정하는 경우,
상기 제1 PMV 영향인자 및 재설정된 온도값을 상기 PMV 계산식에 대입하여 PMV 값을 재산출하는 단계; 및
재산출된 PMV 값을 이용하여 상기 소정의 목표 PMV 범위를 재설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 온도 제어 단계는,
상기 산출된 PMV 값 중 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값이 복수인 경우에는 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값에 대응하는 온도값 중 소비전력이 최저인 온도값을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법.
실내의 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량을 포함하는 제1 PMV 영향인자를 각각 산출하는 제1 PMV 영향인자 산출 단계;
시각에 따른 전기 요금 정보를 확인하고, 그에 기초하여 목표 PMV 값 또는 범위를 설정하는 목표 PMV 설정 단계; 및
PMV 계산식에 상기 제1 PMV 영향인자 및 상기 목표 PMV 값을 대입하여 실내 온도값을 산출하고, 상기 실내의 온도가 산출된 온도값이 되도록 냉난방 장치를 제어하는 온도 제어 단계를 포함하는 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법.
제4항에 있어서,
상기 목표 PMV 설정 단계는,
시각에 따른 전기 요금 정보에 매칭된 PMV 값에 대한 데이터 베이스에 기초하여 설정하는 것을 특징으로 하는 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 방법은,
상기 제1 PMV 영향인자의 변화량를 감지하고, 상기 변화량 및 기 설정된 기준값에 기초하여 상기 각 단계의 수행 주기를 재설정하는 것을 특징으로 하는 PMV를 이용한 냉난방 제어 방법.
하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 냉난방 제어 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
센서로부터 측정 정보를 수신하여 실내의 습도, 기류속도, 평균복사온도, 착의량, 활동량을 포함하는 제1 PMV 영향인자를 각각 산출하는 제1 PMV 영향인자 산출부;
소정의 범위에 속하는 복수의 온도값(정수) 및 상기 제1 PMV 영향인자를 PMV 계산식에 대입하여 PMV 값을 산출하는 PMV 산출부; 및
산출된 PMV 값이 소정의 목표 PMV 범위에 속하는지 여부를 판단하고, 상기 실내의 온도가 상기 소정의 목표 PMV 범위에 속하는 PMV 값에 대응되는 온도값이 되도록 냉난방 장치를 제어하는 온도 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PMV를 이용한 냉난방 제어 장치.
제8항에 있어서,
시각 및 그에 따른 전기 요금 정보를 확인하고, 그에 기초하여 목표 PMV 값 또는 범위를 설정하는 목표 PMV 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PMV를 이용한 냉난방 제어 장치.