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공조시스템의 에너지절약을 위한 Fuzzy제어 적용방안 연구
Fuzzy Control Application Strategy for Energy Saving in HVAC System 원문보기

한국지열에너지학회논문집 = Transactions of the Korea Society of Geothermal Energy Engineers, v.3 no.2, 2007년, pp.31 - 37  

안병천 (경원대학교 건축설비공학과) ,  송재엽 (경원대학교 건축설비공학과 대학원)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The fuzzy control algorithm for HVAC system has been developed for minimizing energy consumption while maintaining the comfort of indoor thermal environment in terms of the environmental variables such as time varying indoor cooling load and outdoor temperatures. The optimal set-points of control pa...

주제어

#퍼지 컨트롤   #공조시스템   #최적제어 알고리즘   #설정온도  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 본 연구에서는 실시간 제어 알고리즘으로 구현이 용이한 퍼지제어 알고리즘을 이용하여 제어변수들의 최적설정치를 구하고자 하였으며, TRNSYS 프로그램을 활용하여 시뮬레이션연구를 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
건물 에너지시스템인 중앙 열원 및 공조시스템에 있어서 에너지 소비량에 영향을 주는 주요 제어변수에는 무엇이 있는가? 일반적으로 건물 에너지시스템인 중앙 열원 및 공조시스템에 있어서 에너지 소비량에 영향을 주는 주요 제어변수들로는 냉수 및 냉각수 유량, 보일러 순환펌프의 유량, 냉각탑 팬 및 공조기 팬의 공기유량, 급기온도, 냉수온도, 냉각수온도(혹은 냉각탑 공기유량), 공조기 팬의 정압 등이 있다. 이러한 제어변수들의 최적 설정치들에 대한 조합을 구하는 것은 시스템 구성요소들의 상호 관계를 고려해 볼 때 쉬운 문제는 아니다.
본 연구에서 중앙냉방시스템에 관하여 급기, 냉수 및 냉각수온도 등의 제어변수들에 대한 퍼지제어 알고리즘을 구성하고, 실시간으로 변화하는 건물부하 및 환경조건의 변화에 대해 TRNSYS 프로그램을 활용하여 시뮬레이션 해석 수행한 결과는 어떠한가? (1) 실내냉방부하의 실시간 변화에 따라 퍼지제어기를 통한 냉각수, 급기 및 냉수의 최적 설정온도 값이 적절히 변화됨을 알 수 있었으며, 부하가 증가함에 따라 냉각수 최적 설정 온도는 증가하고 급기 및 냉수 최적 설정온도는 감소함을 알 수 있었다. (2) 퍼지제어를 하지 않았을 경우 각 제어변수 들의 설정치를 변화시켜본 결과 환경조건에 대해 에너지 소모가 가장 적은 최적조건이 존재함을 알 수 있었다. (3) 퍼지제어를 하였을 경우와 퍼지제어를 하지 않고 각 제어 설정치를 고정했을 때의 에너지 소모량을 비교해본 결과 최대 약 31%, 최저 약 7%정도의 에너지 절감 효과를 나타내 었으며, 이로서 미루어 볼 때 퍼지제어를 통한 냉방시스템을 최적제어 하였을 경우 에너지 절약적 측면에서 유리함을 알 수 있었다.
전체시스템의 총 에너지 소비량이 최소가 되는 제어변수들의 최적 설정치의 선정을 위해서는 열원 및 공조시스템에 적합한 최적제어 알고리즘의 개발이 요구되는 이유는 무엇인가? , 각각의 제어변수들의 크기에 따라 시스템 구성요소들의 전력소비량은 증가하거나 감소하는 등의 복잡한 영향이 나타나기 때문에 전체시스템의총 에너지 소비량이 최소가 되는 제어변수들의 최적 설정치의 선정을 위해서는 열원 및 공조시스템에 적합한 최적제어 알고리즘의 개발을 요구 하게 된다.
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