연구개발개요 |
○ 과제명 : 제로에너지건물 구현을 위한 실내 열/공기환경, 건물에너지 통합 최적제어 플랫폼 개발 및 사업화○ 국내외 현황 및 문제점 -공공건축물과 민간건축물에 BEMS 설치가 의무화되었으나, 신축건물에만 적용될 예정이며, 실제 지속적인 운영 및 성능 검증은 미흡한 실정임-통합 제어전략 및 제어시스템의 부재 : 공기조화기, 환기장치, 공기청정기, 냉난방기 등이 설치되어 있으나 개별 운전되기 때문에, 열/공기환경과 에너지 관리를 최적 제어할 수 있는 통합시스템이 없음-COVID-19 등 공기질 관리와 환경적인 변화 : OVID-19로 인하여 개방형 사무실이 폐쇄형 사무실로 변경되고 있으며, 재택근무 등으로 공간의 거주 인원이 가변됨에 따라 에너지를 효율적으로 사용하기 위하여 실내 환경 관리가 필요-원격 제어 및 시스템 관리 : BEMS 시스템이 구축되어도 관리자의 부재로 인한 효율적인 운전이 어렵기 때문에 원격제어를 통한 시스템적인 관리와 사업화가 필요함○ 개발 기술 개요-실내 열/공기환경 모니터링을 기반으로 건물에너지+환경 통합 관리 플랫폼 및 서비스 제공-열/공기환경 : 실내 열/공기환경 분석 및 예측 프로그램 및 실내 열/공기환경 빅데이터 기반 자동 분석, 관리-건물에너지관리 : 에너지 모니터링 및 자동 제어 프로그램 및 냉난방기, 공청기, ERV 등 HVAC 통합 제어-건물 에너지 진단, 예측, 제어 알고리즘 : 재실자 기반의 실내 열/공기환경 및 에너지 진단, 예측, 제어 알고리즘과 ZEB 건축기술과 실내 열/공기환경, 건물에너지 연동 제어
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최종목표 |
○ 제로에너지건물 구현을 위한 실내 열/공기환경, 건물에너지 통합 최적제어 플랫폼 개발 및 사업화① 실내 열/공기환경, 에너지 통합 모니터링 및 능동 제어 플랫폼 개발② 사용자를 위한 건물 실내 열/공기환경, 에너지 데이터 UI 서비스 개발③ 열/공기환경 최적화 및 에너지 저감을 위한 원격 제어 서비스 개발④ 실내 열환경, 공기환경을 쾌적, 청정하게 유지하면서 에너지 소비량을 최소화하는 실내 열/공기환경 최적 제어 알고리즘 개발
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연구내용 및 범위 |
① 실내 열/공기환경, 에너지 통합 모니터링 및 능동 제어 플랫폼 개발-건축물의 실내 열/공기환경과 에너지 정보를 한번에 통합 모니터링하고,분석 및 능동 제어가 가능한 통합 플랫폼 개발-주관기관의 실내공기질 측정기와 열/공기환경 관리 플랫폼을 기반으로 참여기업의 BEMS 시스템을 유기적으로 결합하여 통합 능동제어 플랫폼 구현-실내 열/공기환경과 에너지의 데이터 기반의 진단, 분석, 제어 시스템 구축-다중이용시설의 실내공기질관리법에 기준한 쾌적한 실내공기질 구현 (미세먼지 및 CO2)-재실자의 만족도에 기준한 실내 열환경 달성(온도 및 습도)② 사용자를 위한 건물 실내 열/공기환경, 에너지 데이터 UI 서비스 개발-웹 기반의 디스플레이 시스템과 DID(Digital Information Display) 패널을 이용한 정보 제공 및 앱 기반의 디스플레이 서비스 개발-사용자가 직접 실내 열/공기환경을 모니터링할 수 있는 시스템 구현 (취약계층 및 다중이용시설 등에 필요 ? 어린이집, 노인요양시설 등)③ 열/공기환경 최적화 및 에너지 저감을 위한 원격 제어 서비스 개발-클라우드 기반의 건물 열환경/공기환경 통합제어 및 실시간 에너지 관리 원거리제어시스템 개발-소규모 건축물에 대한 실시간 시스템 유지보수 및 원격 에너지 관리, 진단을 가능케하는 원격 제어 시스템 개발-사용자(재실자)에게 실시간 에너지, 실내환경 모니터링 제어가 가능한 UI 개발④ 실내 열환경, 공기환경을 쾌적, 청정하게 유지하면서 에너지 소비량을 최소화하는 실내 열/공기환경 최적 제어 알고리즘 개발 -건물의 실내외 조건에 따라 실시간 실내 열환경, 공기환경을 통합적으로 제어함으로써 실내 열환경을 쾌적하게, 공기환경을 청정하게 제어하면서도 이에 소요되는 에너지 소비량을 최소화하는 최적, 통합제어논리 개발-외기조건에 따라 바이패스 외기냉방, 실내 공기청정모드 가동, CO2 디멘드 제어를 통한 실시간 외기도입량 조절 등 실내 공기조절을 열환경과 공기환경을 통합적인 관점에서 제어함으로써 실시간 소요에너지를 최소화하는 제어기술을 개발 -재실자의 쾌적성에 기반한 쾌적범위 제어논리를 이용한 실내 냉난방 설정온도의 완화를 통해 쾌적성을 보장하면서도 에너지를 대폭 저감할 수 있는 냉난방 제어논리의 개발-실내외 미세먼지 농도, 재실조건에 따른 모드 변환을 통해 항상 실내 공기질을 청정하게 유지하면서도 팬동력 및 냉난방에너지 증가를 최소화하는 환기시스템 제어논리 개발-냉난방시스템과 환기시스템을 연동제어하여 실시간 실내 공기질, 열쾌적성을 청정, 쾌적하게 유지하면서도 소요 에너지량을 최소화하는 냉난방/환기 통합 제어논리 개발
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