온수 저장 탱크

온수 저장 탱크

직접 측정되지 않는 값을 추정하는 알고리즘

프로젝트 목표 DOWNLOAD CASE STUDY

원하는 실내 환경을 조성하기 위해 아파트나 건물에 난방, 환기, 공조 시스템이 사용되고 있습니다. 건물에서 소비되는 에너지의 대부분은 지역난방과 온수 공급을 위해 사용됩니다. 전체 에너지 소비를 줄이기 위해서는 쾌적함을 유지하면서 최대한 에너지 소비를 최대한 낮출 수 있도록 시스템을 설계하고 운영해야 합니다.

지능형 제어방법을 사용하여 전체 에너지 소비를 줄이는 난방 시스템을 개발하는 것은 상당히 어렵습니다. 그 이유 중 하나는 실내 온도를 측정하고 난방 시스템을 모니터링하는 센서가 거의 설치되어 있지 않기 때문입니다. 이는 난방 시스템의 현재 상태를 제대로 파악하기 어렵다는 것을 의미합니다.

데이터 처리 관점에서 볼 때 가장 큰 문제는 태양광 발전기와 버너의 열 교환기가 시스템에 공급하는 에너지의 양을 모른다는 것이고, 온수 추출과 냉각과정이 에너지 양을 감소시키고 있다는 것입니다. 또한, 태양광 발전기의 열 교환기와 물 탱크의 중간과 상단에 있는 몇 개의 센서에 의해서만 온도가 모니터링되고 있습니다.

이 프로젝트의 목표는 온수 저장 탱크의 상태 감지, 에너지 총량 추정, 온도 프로파일을 추정하기 위한 알고리즘을 개발하는 것이었습니다. 몇 개의 센서 데이터를 이용해서 에너지 총량을 추정하고 에너지 소비를 줄일 수 있도록 온수 저장 탱크를 제어하는 것이 주요 목표였습니다. 이를 통해 고객에게 온수를 준비하기 위한 추가 기능을 제공할 수 있습니다.

개발 방향

물리적 조건을 고려한 모델 기반 접근 방법 채택.

시간과 장소에 따른 열 전파, 에너지 유입 유출, 열 교환기의 열 수송, 물의 유입 및 유출 모델링.

온수 탱크의 온도 프로파일 추정.

측정 장애의 보상.

신속한 프로토타이핑 언어로 알고리즘 개발 구현.

C언어로 소프트웨어 개발하고 구현하여 고객의 목표 시스템에 통합.

고객과의 긴밀한 협력을 통한 알고리즘과 소프트웨어 개발

결과 및 이점

우수한 구성력을 가지고 있어, 개발된 소프트웨어를 여러 제품군으로 확장하고 통합 가능.

Knowtion에서 개발한 구동절차는 5kByte의 메모리만 차지.

최종 사용자에게 상세한 온도 프로파일, 에너지 수준, 에너지 균형, 온수 사용 시간과 양 등과 같은 추가 정보 제공

화석 연료 소비 감소 및 태양 에너지 사용 최적화.

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