한국형 온돌시스템으로 에너지효율과 재실자 쾌적성 향상을 동시에 잡은 한에너지시스템(대표 장사윤)이 인공지능 제어기법을 통해 언제 어디에서나 스마트폰 어플리케이션으로 각방제어가 가능한 ‘스마트 난방제어 시스템’ 선보였다.
장사윤 대표는 2월23일 킨텍스에서 개최된 ‘스마트타운·ICT 융복합 에너지절감 기술세미나’에서 이 같은 내용을 발표했다.
한에너지시스템의 스마트 멀티 온도조절기는 ‘각 방의 운전상황을 조절해 온도조절기가 어떠한 동작을 해 난방을 제어하는가’라는 고민으로 출발한 시스템이다.
한국 전통의 난방방식인 온돌은 FCU나 라이데이터 방식에 비해 매우 큰 축열성으로 실내온도 반응속도가 너무 느리고 열관성 또한 매우 큰 경향이 있어 에너지효율화와 쾌적성 향상을 위한 특별한 제어알고리즘이 요구된다.
온돌의 특성 상 축열성이 매우 커서 Time delay가 발생하므로 미리 반응하지 않으면 Over shoot가 발생, 쾌적성이 저하되고 에너지낭비가 발생한다.
스마트 난방제어 시스템은 ‘온도차에 의한 반복 시간제어’ 개념을 도입하고 각 방의 배관길이에 비례해 최적의 유량값을 조정, 다른 방의 밸브 개폐상황과 난방수 환수온도에 따라 개도량(열림량)을 자동으로 변경한다.
자체 개발한 FCCR(Flexible period Calore Control of Revision)알고리즘으로 실내온도의 변화율에 의해 난방가동주기를 정하고 각 방의 크기와 온도차에 따른 투입 열량값과 각 방에 난방밸브 상황에 따른 유량변화를 실시간으로 반영, 난방가동시간을 제어한다. 또한 서버에 축적된 빅데이터를 다시 알고리즘에 반영해 최적으로 가동할 수 있는 변수를 보정한다. 단순한 온도제어가 아닌 현재온도와 설정온도의 차이에 의한 난방 가동시간 및 가동주기를 보정한 인공지능 제어를 통해 빈번한 난방구동과 불필요한 과열·과냉을 방지한다.
이에 따라 그동안 재실자들이 불편을 겪어왔던 난방불균형을 해결하고 과도한 차압이 발생하지 않도록 함으로써 에너지절감을 실현했다.
한에너지시스템의 이번 ‘스마트 난방제어 시스템’은 지난해 11월 개최된 ‘2017 한국에너지효율대상’에서 산업부 장관상을 수상하는 등 에너지효율분야에서 대외적인 제품 우수성을 공인받은 바 있다.
현대산업개발 기술연구소 실험결과에 따르면 바닥온도 편차는 단순온도제어의 경우 5.2℃이지만 인공지능 온도제어의 경우 2.9℃로 편차를 79.3% 개선해 바닥온도를 일정하게 유지할 수 있다. 실내온도 편차는 63.6% 개선됐다.
특히 기존의 단순온도제어 보일러 가동시간이 7시간16분인데 비해 ‘스마트 난방제어시스템’의 인공지능 온도제어는 5시간으로 단축, 45%의 난방시간이 절감된 것으로 나타났다.
장 대표는 “현재 IoT형 온도조절기들이 많이 개발되고 있는데 향후에는 원격제어, 실별 자동유량조절기능, 반복시간제어 및 FCCR 알고리즘 등이 적용되면 작동횟수가 매우 크게 증가할 것”이라며 “이에 따라 전동구동기는 기존보다 20배 이상의 신뢰성 확보가 필요하다”고 밝혔다.
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