R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201515CTAP-C078946-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 건물에너지 성능 모니터링 및 최적제어를 위한 가상센서 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2014-08-14 ~ 2016-08-26 | |||||
| 연구책임자 | 조영흠 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
3명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
5명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 50,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 50,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 100,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 100,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 영남대학교 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-001561-01 | |||||
| ISBN | 979-11-956719-1-5 | |||||
| 주요 내용 |
국내 전체 에너지 소비량에서 건물부분이 차지하는 비중은 30% 이상이며 계속 증가추세에 있음. 에너지 사용에 큰 부분을 차지하는 건물분야에서도 에너지의 절약뿐만 아니라 에너지의 효율적인 사용에도 합리적인 방안이 필요하다. 건물 시스템에서 에너지 효율이나 관리에 대한 최적 제어의 제공은 매우 복잡하고 어려운 실정이다. 이에 건물 에너지 시스템의 효율적인 운영과 시스템의 유지관리 최적화에 대한 연구개발이 필요하다. [최종목표] 유량과 풍량의 정확한 측정은 어떤 요소의 검증뿐만 아니라 특정 기술의 평가, 건물 에너지 절감, 건물에서의 오류 검출이나 진단에 중요함. 따라서 저비용으로 높은 가치의 시스템 정보를 얻기 위해 가상센서 기술을 적용하여 HVAC 시스템에서 팬의 풍량과 펌프의 유량을 구하고자 한다. 이를 이용하여 다양한 형태의 건물에서 고급 정보의 모니터링을 통해 시스템의 최적화를 구축할 것이다. ≫ BEMS 시스템에 적용 가능한 가상센서의 개발을 통하여 건물에너지 성능 모니터링 및 최적제어에 적용 [연구내용 및 범위] 유량과 풍량과 같은 요소들은 정확한 측정에 대한 검증뿐만 아니라 특정 기술의 평가, 건물 에너지 절감, 건물에서의 오류 검출이나 진단에 중요하다. 따라서 가상센서 기술을 적용하여 HVAC 시스템에서 필요한 각 요소를 구하고자 한다. 각 차년도의 연구 목표를 설정하여 최종적으로 건물에너지 성능 모니터링 및 최적제어를 위한 개상센서 개발을 한다. 1차 년도 연구의 목표는 HVAC 시스템의 가상센서 개발이다. HVAC 시스템의 가상센서 개발을 위해 다음과 같이 연구를 진행한다. - 국내외 학술 자료 및 논문 조사를 통한 가상센서 특징 및 현황파악, 국내외 산업조사 및 기술조사를 통한 가상센서 기술요소 분석 및 국외 가상 센서 제품 적용 및 활용사례 조사를 통해 기존 가상센서 개발에 관한 국내외 실태조사 및 현황분석을 한다. - 기 개발된 국외 선진 가상 센서 기술 조사를 통한 가상 센서 개발 방향 및 진행 조사 및 가상 센서 기술개발의 성능 목표 및 개발 방향 제시을 통해 가상센서 성능목표 및 개발방향 설정한다. - 국내외 학술 자료 및 논문 조사를 통한 특징 및 현황파악, 국외 선진 BEMS 분석을 통해 기존 건물 에너지 성능 모니터링 및 최적제어에 관한 국내외 실태조사 및 현황분석한다. - 가상 센서를 활용한 건물 에너지 성능 모니터링 및 HVAC 시스템 최적제어를 위한 가상센서 적용 방안 검토, BEMS 연계 기술 개발 방향 설정을 통해 건물 에너지 성능 모니터링 및 최적제어 개발 방향을 설정한다. - 가상 센서 개발을 위한 입출력 제어 인자 도출 을 통해 HVAC 시스템 가상센서 개발한다. 2차 년도 연구의 목표는 건물에너지 성능 모니터링 및 최적제어 적용이다. 건물에너지 성능 모니터링 및 최적제어 적용을 위해 다음과 같이 연구를 진행한다. - 수치 해석적 모델링, 가상 센서 모델 및 함수 도출, 가상 센서 현장 적용 프로세스 마련, 가상 센서 신뢰성 검증을 통해 이론적 성능 검토 및 현장 실험 평가를 실시한다. - 최종 검토 후 최종 설계 요소 제공하여 가상센서 검토 및 보완을 실시한다. - 건물에너지 성능 모니터링을 위한 가상센서 적용 및 HVAC 시스템 최적제어 알고리즘 개발 및 BEMS 연계를 통해 건물에너지 성능 모니터링 및 최적제어 적용을 실시한다. - 최적 제어 알고리즘 적용 에너지 시뮬레이션 분석 경제성 분석을 통해 가상 센서 정확도 검증을 진행 한다. 최종적으로 시뮬레이션 및 현장 실험 평가를 진행 하여 BEMS 활용성 분석한다. |
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| 색인어 | 한글 | 가상센서 | 공기조화설비 | 에너지 절감 | 성능 모니터링 | 최적제어 |
| 영문 | Virtual Sensor | HVAC | Energy Saving | Monitoring | Optimal Control | |
| 최종보고서 | 영남대_최종보고서.pdf | |||||