KR102818803B1 - 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템 및 제어방법 - Google Patents
환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템 및 제어방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템 제어방법의 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템의 모식도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템 제어의 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 처리부의 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배기부와 급기부를 갖는 실내공간의 모식도,
도 7은 성별, 나이, 인체활동량에 따른 1인당 이산화탄소 발생량 표,
도 8은 건축물 종류에 따른 실내 필요 환기량 표를 나타낸 것이다.
2:입력부
3:데이터베이스
4:급기팬
5:배기팬
10:측정부
11:제1센싱부
12:제2센싱부
20:데이터처리부
21:전처리부
22:데이터분석부
23:재실자수 산정부
24:필요환기량산정부
30:실내 제어부
40:중앙관리부
100:환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템
Claims (15)
- 급기팬, 배기팬을 제어하여 환기풍량을 제어하기 위한 실내청정환기시스템으로서,
실내 이산화탄소 농도를 측정하는 센싱부; 상기 센싱부의 측정데이터를 기반으로 실내공간의 재실자수를 산정하여 필요 환기량을 결정하는 데이터처리부; 및 상기 필요환기량을 기반으로 상기 급기팬과 배기팬을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 센싱부는, 급기량과, 유입되는 외기공기 CO2 농도를 측정하는 제1센싱부; 및 배기량과, 배기되는 실내공기 CO2 농도를 측정하는 제2센싱부;를 포함하며,
상기 데이터 처리부는, 상기 측정데이터를 경과시간 t에 따른 전처리를 진행하는 전처리부; 실내 이산화탄소 농도변화를 분석하는 데이터 분석부; 재실자수를 산정하는 재실자수 산정부; 및 재실자수에 따른 필요환기량을 산출하는 필요환기량 산정부;를 포함하고,
상기 재실자수 산정부는, 상기 실내공간의 체적, t 시간동안 실내 이산화탄소 농도 변화, 1인당 호흡에 의한 CO2 발생량, 상기 외기공기 CO2농도, 상기 실내공기 CO2농도, 상기 급기량, 배기량을 기반으로 실내공간의 재실자수를 산정하며,
건물정보, 공간정보, 종류에 따라 시설에 따른 1인당 필요 환기량이 저장되는 데이터베이스;를 포함하고, 상기 필요환기량산정부는, 상기 데이터베이스에 저장된 시설에 따른 1인당 필요 환기량데이터와, 상기 재실자수를 기반으로 필요환기량을 산정하는 것을 특징으로 하는 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 재실자수 산정부는, 하기 수학식 4에 의해 재실자수를 산정하는 것을 특징으로 하는 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템:
[수학식 4]
상기 수학식 4에서, V는 측정공간의 체적, dCea/dt는 경과 시간동안의 실내 이산화탄소 농도 변화, N는 재실자 수, VCO2 는 호흡에 의한 1인당 CO2발생량, Cout은 외기 이산화탄소 농도, Cea은 실내 이산화탄소 농도, Q는 급기량, 배기량이다.
- 제 5항에 있어서,
나이, 성별, 활동량에 따른 1인당 CO2발생량 데이터가 저장된 데이터베이스;를 더 포함하고,
입력된 나이, 성별, 활동량을 입력변수로 하여 상기 데이터베이스에 저장된 데이터를 기반으로 상기 VCO2를 산정하는 것을 특징으로 하는 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템.
- 제 5항에 있어서,
입력된 나이, 성별, 활동량에 따라 하기 수학식 2,3에 따라 상기 VCO2를 산정하는 것을 특징으로 하는 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템:
[수학식 2]
남자 : VCO2 = 0.237 MET - 0.001 Age - 0.061 (R2 = 0.969)
[수학식 3]
여자 : VCO2 = 0.230 MET - 0.001 Age - 0.046 (R2 = 0.969)
MET는 인체활동에 따른 활동량, Age는 나이이고, R2는 활동량, 나이값, VCO2 발생량의 상관계수이다.
- 제 5항에 있어서,
나이, 활동량 입력변수가 없는 경우, 남자는 0.26 ~ 0.30 L/min, 여자는 0.32 ~ 0.37 L/min로 상기 VCO2를 산정하고,
나이, 활동량, 성별의 입력변수가 없는 경우, 0.24 ~ 0.28 L/min로 상기 VCO2를 산정하는 것을 특징으로 하는 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 제어부는 현재환기량과, 산정된 필요환기량을 기반으로 급기팬, 배기팬을 제어하여 풍량을 조절하는 것을 특징으로 하는 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템.
- 제 1항에 따른 실내청정환기시스템의 제어방법으로서,
제1센싱부가 급기량과, 유입되는 외기공기 CO2 농도를 측정하고, 제2센싱부가 배기량과, 배기되는 실내공기 CO2 농도를 실시간으로 측정하는 단계;
전처리부가 측정데이터를 경과시간 t에 따른 전처리를 진행하고, 데이터 분석부가 실내 이산화탄소 농도변화를 분석하는 단계;
재실자수 산정부가 재실자수를 산정하고, 필요환기량 산정부가 상기 재실자수에 따른 필요환기량을 산출하는 단계;
제어부가 현재환기량과, 산정된 필요환기량을 기반으로 급기팬, 배기팬을 제어하여 풍량을 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템의 제어방법.
- 제 11항에 있어서,
상기 재실자수를 산정하는 단계에서, 상기 재실자수 산정부는, 하기 수학식 4에 의해 재실자수를 산정하는 것을 특징으로 하는 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템의 제어방법:
[수학식 4]
상기 수학식 4에서, V는 측정공간의 체적, dCea/dt는 경과 시간동안의 실내 이산화탄소 농도 변화, N는 재실자 수, VCO2 는 호흡에 의한 1인당 CO2발생량, Cout은 외기 이산화탄소 농도, Cea은 실내 이산화탄소 농도, Q는 급기량, 배기량이다.
- 제 12항에 있어서,
데이터베이스에 나이, 성별, 활동량에 따른 1인당 CO2발생량 데이터가 저장되는 단계;를 더 포함하고, 입력된 나이, 성별, 활동량을 입력변수로 하여 상기 데이터베이스에 저장된 데이터를 기반으로 상기 VCO2를 산정하거나, 또는
입력된 나이, 성별, 활동량에 따라 하기 수학식 2,3에 따라 상기 VCO2를 산정하는 것을 특징으로 하는 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템의 제어방법:
[수학식 2]
남자 : VCO2 = 0.237 MET - 0.001 Age - 0.061 (R2 = 0.969)
[수학식 3]
여자 : VCO2 = 0.230 MET - 0.001 Age - 0.046 (R2 = 0.969)
MET는 인체활동에 따른 활동량, Age는 나이이고, R2는 활동량, 나이값, VCO2 발생량의 상관계수이다.
- 제 13항에 있어서,
나이, 활동량 입력변수가 없는 경우, 남자는 0.26 ~ 0.30 L/min, 여자는 0.32 ~ 0.37 L/min로 상기 VCO2를 산정하고,
나이, 활동량, 성별의 입력변수가 없는 경우, 0.24 ~ 0.28 L/min로 상기 VCO2를 산정하는 것을 특징으로 하는 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템의 제어방법.
- 제 14항에 있어서,
데이터 베이스에 건물정보, 공간정보, 종류에 따라 시설에 따른 1인당 필요 환기량이 저장되는 단계;를 포함하고,
상기 필요환기량을 산출하는 단계에서, 제어부가 현재환기량과, 산정된 필요환기량을 기반으로 급상기 필요환기량산정부는, 상기 데이터베이스에 저장된 시설에 따른 1인당 필요 환기량데이터와, 상기 재실자수를 기반으로 필요환기량을 산정하는 것을 특징으로 하는 환경센싱 데이터 기반 인체감지 기술을 이용한 실내청정환기시스템의 제어방법.
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