로직을 봐야 ...
에너지 투입량을 어떻게 산출하는지?
히트소스를 이용해 공급에너지를 공급하는 것에 관한 알고리즘이 무엇인지?
히트 발란스의 평형을 산출하는 기본 단위가 몇시간인지?
제가 이해하기로는 실시간으로 외부 기온 정보를 가져와서 그 외부온도에 대응하는 에너지값을 산출하는 방식 아닌가 싶습니다.
만약 그렇다면 개념이 많이 다릅니다.
제 알고리즘은 계내 에너지 평형에 에너지 공급과 소모간에 시간차가 발생하는 동적 평형이 발생하는 것에 착안한 것으로.
제가 선택한 방식은 실시간 기상정보가 아니라 예보 자료를 이용해 미래시간에 필요한 에너지량을 산출해서 콘크리트 축열 시간을 감안하여 미리 에너지를 공급하자는 것입니다.
첫번째가 캐나다산 에코비 특징은
근접센서를 각방에 쓸수있고
재실이어도 취침일땐 취침모드
외출모드등 자동 오버라이딩됩니다.
스케쥴 별도 설정가능하고
외부 온도데이터는 인터넷통해 받습니다.
네스트도 비슷한기능이나
네스트는 학습기능이 가능해서
말씀하신 패턴을 인식한답니다.
근접센서는 없지만
핸폰 앱을 통해 퇴근하면서 집근처오면
온 되는 그런기능이 있습니다.
영국의 todo란 조절기도 있는데
이건 냉난방 각각 기기가
다릅니다. 학습기능등은 없고
스마트폰에 의존하는 방식이라보여집니다.
근접쎈스나 스마트앱은 본론의 핵심 쟁점은 아닙니다.
스마트트폰 위치정보를 이용한다든가 동작쎈스 정보를 해석하는 것은 물론 유용하지만 복사 난방계에서의 히트발란스를 제어하는 측면만 보면 그닥 기여하는 바가 없는 잡기술이라고 보는 것입니다.
에너지 공급과 소비가 거의 동시에 일어나는 공기난방과는 달리 복사 난방에서 생기는 에너지 공급과 소비간에 동적 펑형을 어떻게 상쇄할 것인가가 핵심 쟁점이 된다고 봅니다.
이를 위해서는 바닥 난방을 이루는 콘크리트의 열용적율과 열전도율 특성에 근거한 축방열 특성을 내재화한 알고리즘이 필요하다고 제안한 것입니다.
실시간 실외 온도로는 제어가 불가능합니다.
복사 난방에서는 그 기준값이 실외온도던 실내온도던 혹은 둘다던 실시간 디텍드앤컨트롤로는 최적화가 불가능하다는 것이 제 제안의 요지입니다.
한다고 해도 훨씬 오차가 많을 수 밖에 없습니다.
동절기 새벽 6시는 가장 외기 온도가 낮습니다.
근데 바닥난방에서 6시에 실외 온도 기준으로 6시 이후에 난방에너지를 투입하는 것은 자살골입니다.
6시 대기온도에 대응하는 난방에너지 공급은 실내 바닥 축열 능력에 따라 달라지지만 그보다 최소 4시간에서 8시간 전에 공급되어야 6시 대기온도에 펑형을 맞춰낸다는 개념입니다.
차라리 실내온도 디텍트값을 사용하는 현재 방식이 오히려 오차가 적을 것입니다.
에너지 평형 한개 단위내에서 전체 펑형값을 산출하는 것이 제가 제안한 것이고 실제 적용시 실내온도를 0.2도 오차 내에서제어가 되었다는 것입니다.
똑 같은 문제를 피하기 어렵지 않을까 사료됩니다.
요즘 고효율 가스보일도 대부분 말씀하신 기능(데드밴드, 출구온도, 파워조절)을 탑재하고 있습니다.
가스 보일러도 요즘은 마치 인버트 같이 출구온도 갭에 따라 버너파워가 단순 온/오프 하지 않고 가스량을 조절합니다.
데드밴드 1도로 봐서 25도 설정시 확율상 24도에 도달할 시간대는 여전히 오전6시입니다.
패시브하우스에서 TFA 120제곱미터 실내가 동절기 하루 소모하는 난방 에너지가 20kwh내외입니다.
여기서 5kwh만 오차가 나도 실제 큰 차이로 나타납니다.
25퍼센트입니다.
오전 6시에 공급되서 실내온도26에서 멈추면 실제 실내온도는 태양에너지 때문에 그보다 2도 이상 올라갈 겁니다.
축열 기능이 없는 목조라면 30도 육박한 예가 제법 있습니다.
가스보일러의 데드밴드를 0.5(요즘 0.1도도 됩니다)도로 설정하고 출구온도를 39도로 설정해서 운전해 봤습니다.
결쿡 오버히팅이 발생합니다.
이게 오버히팅이 되는 것을 확인하고 다른 방법을 생각해본 것입니다.
물론 전체 발란스가 기가 막히게 맞아서 데드밴드 안에서 연속해서 히트펌프가 멈춤없이 계속 가동되는 극적인 평형이 이뤄진다면 오차는 줄겠지만 외기 온도 변화 때문에 현실적으로 불가능하죠.
그렇다고 해도 히트소스의 파워가 합리적으로 설정되었다면 이것이 다른 어떤것보다 오차를 줄이는데 더 크게 기여할 것입니다.
선생님 말씀대로 120 제곱미터 난방면적의 에너지가 20킬로와트이면 시간당 에너지가 0.8와트이고 히트펌프의 효율 3-3.2 정도 대비하면 시간당 소비전력은 0.3와트이하입니다. 이것도 히트펌프가 패시브하우스의 에너지 소스로서 맞는 이유중 하나입니다. 히트펌프의 에너지 소비 요소중 제일 큰 부분은 압축기라는 놈인데 이넘이 인버터 방식으로 해야만 하는 이유도 이런 이유입니다.
보일러의 경우 펌프는 인버터를 사용한 제품은 거의 없습니다. 가격때문이지요. 그러나 히트펌프는 압축기, 펌프,
응축기팬, 팽창밸브 스탭이 네가지 에너지소비 요소가 100% 인버터로 적용가능합니다.
간단한 이론이지만 모터의 회전수가 반으로 줄면 소비전력은 1/8이 됩니다.
위에서 말씀드린 300-320%의 효율은 히트펌프칠러의 백프로 부하의 경우이고
데드밴드안에서 저부하일 경우는 400%이상의 효율이 됩니다.
죄송합니다. 말이 길어졌습니다. 제가 보기엔 또 많은 분들이 보시기도 히트펌프가 패시브하우스의 에너지대안이 되는 이유입니다.
에너지 투입량을 어떻게 산출하는지?
히트소스를 이용해 공급에너지를 공급하는 것에 관한 알고리즘이 무엇인지?
히트 발란스의 평형을 산출하는 기본 단위가 몇시간인지?
제가 이해하기로는 실시간으로 외부 기온 정보를 가져와서 그 외부온도에 대응하는 에너지값을 산출하는 방식 아닌가 싶습니다.
만약 그렇다면 개념이 많이 다릅니다.
제 알고리즘은 계내 에너지 평형에 에너지 공급과 소모간에 시간차가 발생하는 동적 평형이 발생하는 것에 착안한 것으로.
제가 선택한 방식은 실시간 기상정보가 아니라 예보 자료를 이용해 미래시간에 필요한 에너지량을 산출해서 콘크리트 축열 시간을 감안하여 미리 에너지를 공급하자는 것입니다.
아침에 장문의 설명글을 쓰다 날리고
퇴근전에도 그림붙히기한다 날리고
급하게 그림만 넣었습니다.
근접센서를 각방에 쓸수있고
재실이어도 취침일땐 취침모드
외출모드등 자동 오버라이딩됩니다.
스케쥴 별도 설정가능하고
외부 온도데이터는 인터넷통해 받습니다.
네스트도 비슷한기능이나
네스트는 학습기능이 가능해서
말씀하신 패턴을 인식한답니다.
근접센서는 없지만
핸폰 앱을 통해 퇴근하면서 집근처오면
온 되는 그런기능이 있습니다.
영국의 todo란 조절기도 있는데
이건 냉난방 각각 기기가
다릅니다. 학습기능등은 없고
스마트폰에 의존하는 방식이라보여집니다.
생각안해봤었죠.
자사 전용이라 통신자체가 어려울듯해서요.
네스트와 에코비는 미국 베이스라
울나라 보일러와 바로 연결할수없습니다
릴레이를 써야합니다.
네스트 에코비는 습도센서를 내장합니다.
저는 히트펌프를 염두에 두고
Iot 조절기를 검토했었죠.
일년 한참전이었는데 최종내린 결론은
스마트트폰 위치정보를 이용한다든가 동작쎈스 정보를 해석하는 것은 물론 유용하지만 복사 난방계에서의 히트발란스를 제어하는 측면만 보면 그닥 기여하는 바가 없는 잡기술이라고 보는 것입니다.
에너지 공급과 소비가 거의 동시에 일어나는 공기난방과는 달리 복사 난방에서 생기는 에너지 공급과 소비간에 동적 펑형을 어떻게 상쇄할 것인가가 핵심 쟁점이 된다고 봅니다.
이를 위해서는 바닥 난방을 이루는 콘크리트의 열용적율과 열전도율 특성에 근거한 축방열 특성을 내재화한 알고리즘이 필요하다고 제안한 것입니다.
외기가 춥다고 축열정도를
판단해서 설정온도를 스마트하게 조정하지는
않습니다.
저도 복사공조에 관심이 많고 패시브하우스라는 좋은
하드웨어조건을 백프로 활용하려면 많은 제안과
생각이 따라야한다고 생각하는 엔지니어중 하납니다.
말씀하신 패턴에 고려가능합니다.
현재 실내온도와 실외온도의
비율 입니다.
지수함수까진 제어가 힘들고
선형 비례식과 시간의 상관을 따져서
실내온도를 조정하는 방식이. 있습니다.
인터넷 데이터가 아닌 실외건구온도를
사용하므로 보다 맞지않나싶습니다.
목재던 조절기의 인지는 온도입니다.
건구따로 습도따로 할수밖엔 없습니다.
좀더 진화한 제어가 전에 말씀드린 노점의 제어라고
봅니다.
복사 난방에서는 그 기준값이 실외온도던 실내온도던 혹은 둘다던 실시간 디텍드앤컨트롤로는 최적화가 불가능하다는 것이 제 제안의 요지입니다.
한다고 해도 훨씬 오차가 많을 수 밖에 없습니다.
동절기 새벽 6시는 가장 외기 온도가 낮습니다.
근데 바닥난방에서 6시에 실외 온도 기준으로 6시 이후에 난방에너지를 투입하는 것은 자살골입니다.
6시 대기온도에 대응하는 난방에너지 공급은 실내 바닥 축열 능력에 따라 달라지지만 그보다 최소 4시간에서 8시간 전에 공급되어야 6시 대기온도에 펑형을 맞춰낸다는 개념입니다.
차라리 실내온도 디텍트값을 사용하는 현재 방식이 오히려 오차가 적을 것입니다.
에너지 평형 한개 단위내에서 전체 펑형값을 산출하는 것이 제가 제안한 것이고 실제 적용시 실내온도를 0.2도 오차 내에서제어가 되었다는 것입니다.
실내를 25도 셋팅하고 히트펌프의 출구온도를 45도로 합니다. 겨울철
히트펌프는 실내 25도 에서 데드밴드. 1도로
운전합니다.26도면 완전 오프되고
24도면 운전개시입니다.
압축기가 인버터방식이므로
보일러처럼 온오프를 반복할 이유는없습니다.
정격 백프로에서 입출구온도 차 5도를
기준으로 5도 이하이면 절반rpm으로
운전하는거죠.
이때 외기보상개념은 히트펌프의
출구가 외기온도가 오르면 45도아닌
44도로 낮춰집니다.
이런 로직입니다.
이 말씀드린 로직이 현실적으로 히트펌프로
구현가능한 최대한의 솔루션일겁니다.
국내어떤 로직도 이런 로직은 아직없습니다.
요즘 고효율 가스보일도 대부분 말씀하신 기능(데드밴드, 출구온도, 파워조절)을 탑재하고 있습니다.
가스 보일러도 요즘은 마치 인버트 같이 출구온도 갭에 따라 버너파워가 단순 온/오프 하지 않고 가스량을 조절합니다.
데드밴드 1도로 봐서 25도 설정시 확율상 24도에 도달할 시간대는 여전히 오전6시입니다.
패시브하우스에서 TFA 120제곱미터 실내가 동절기 하루 소모하는 난방 에너지가 20kwh내외입니다.
여기서 5kwh만 오차가 나도 실제 큰 차이로 나타납니다.
25퍼센트입니다.
오전 6시에 공급되서 실내온도26에서 멈추면 실제 실내온도는 태양에너지 때문에 그보다 2도 이상 올라갈 겁니다.
축열 기능이 없는 목조라면 30도 육박한 예가 제법 있습니다.
가스보일러의 데드밴드를 0.5(요즘 0.1도도 됩니다)도로 설정하고 출구온도를 39도로 설정해서 운전해 봤습니다.
결쿡 오버히팅이 발생합니다.
이게 오버히팅이 되는 것을 확인하고 다른 방법을 생각해본 것입니다.
물론 전체 발란스가 기가 막히게 맞아서 데드밴드 안에서 연속해서 히트펌프가 멈춤없이 계속 가동되는 극적인 평형이 이뤄진다면 오차는 줄겠지만 외기 온도 변화 때문에 현실적으로 불가능하죠.
그렇다고 해도 히트소스의 파워가 합리적으로 설정되었다면 이것이 다른 어떤것보다 오차를 줄이는데 더 크게 기여할 것입니다.
보일러의 경우 펌프는 인버터를 사용한 제품은 거의 없습니다. 가격때문이지요. 그러나 히트펌프는 압축기, 펌프,
응축기팬, 팽창밸브 스탭이 네가지 에너지소비 요소가 100% 인버터로 적용가능합니다.
간단한 이론이지만 모터의 회전수가 반으로 줄면 소비전력은 1/8이 됩니다.
위에서 말씀드린 300-320%의 효율은 히트펌프칠러의 백프로 부하의 경우이고
데드밴드안에서 저부하일 경우는 400%이상의 효율이 됩니다.
죄송합니다. 말이 길어졌습니다. 제가 보기엔 또 많은 분들이 보시기도 히트펌프가 패시브하우스의 에너지대안이 되는 이유입니다.