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KR20160115102A - Demand resource management system in conjunction with RHO (Renewable Heat Obligation) and service method using it - Google Patents

Demand resource management system in conjunction with RHO (Renewable Heat Obligation) and service method using it Download PDF

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KR20160115102A
KR20160115102A KR1020150042110A KR20150042110A KR20160115102A KR 20160115102 A KR20160115102 A KR 20160115102A KR 1020150042110 A KR1020150042110 A KR 1020150042110A KR 20150042110 A KR20150042110 A KR 20150042110A KR 20160115102 A KR20160115102 A KR 20160115102A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resource management
heat pump
rho
demand resource
geothermal heat
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Withdrawn
Application number
KR1020150042110A
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Korean (ko)
Inventor
고동관
Original Assignee
벽산파워 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 "지열 히트펌프 시스템 지능형 수요자원관리 서비스"는 유무선 네트웍을 통한 실시간 센싱 기능을 탑재한 능동형 스마트박스를 이용해 외기온도, 실내온도, 유입수온도, 배출수온도, 지중열거동 등의 지열 히트펌프 시스템과 관련된 데이터를 지능형 수요자원관리 서비스 시스템으로 주기적인 지열 히트펌프와 관련된 정보들을 전송하고 시스템으로 전송된 데이터를 기반으로 최적의 운전 조건을 고려한 제어 명령을 스마트박스에 전달하여 실시간 최적의 운전을 유도한다.
그리고 지능형 수요자원관리 서비스 시스템은 전력거래소/전력회사나 수요관리사업자의 서버와 OpenADR 프로토콜을 통해 연동하여 수요반응서비스 신호를 받아 이를 AutoDR을 통해 실시간 제어로 개별 또는 다수의 지열 히트펌프 시스템의 에너지 사용요금을 절감한다.
또한 RHO 거래 시장이 형성 된다면 RHO 준수 여부를 구매자, 매도자 및 해당 관공서에 신뢰할 수 있는 데이터를 지능형 수요자원관리 시스템에서 UI(User Interface)를 통해 제공하고, 실시간 데이터 전송으로 RHO 거래 시장의 활성화를 선도할 수 있는 시스템이 될 것이다.
In order to achieve the above object, according to the present invention, a geothermal heat pump system intelligent demand resource management service uses an active smart box equipped with a real-time sensing function through a wired / wireless network to measure atmospheric temperature, indoor temperature, influent water temperature, Data related to the geothermal heat pump system such as enumeration is sent to the intelligent demand resource management service system to transmit information related to the periodic geothermal heat pump and control commands based on the data transmitted to the system based on the optimum operating conditions Thereby inducing optimum operation in real time.
In addition, intelligent demand resource management service system interacts with server of power exchange / power company or demand management company through OpenADR protocol, receives demand response service signal and transmits it to real time control through AutoDR to use energy of individual or multiple geothermal heat pump system Save money.
In addition, if the RHO trading market is formed, reliable data can be provided to buyers, sellers and relevant government offices via the user interface (UI) in the intelligent demand resource management system, and RHO market compliance can be achieved. It will be a system that can do that.

Description

신재생 열에너지 공급 의무화제도(RHO: Renewable Heat Obligation)와 연계한 수요자원관리 시스템 및 이를 이용한 서비스 방법{.} {} {} Demand resource management system in conjunction with renewable heat obligation (RHO) system and service method using it

- 온도제어 기술 : 지열 히트펌프의 프로토콜과 통신을 통한 온도제어 기술- Temperature control technology: Temperature control technology through communication protocol of geothermal heat pump

- 주변 외기온도 : 최근 기상청의 동네예보 또는 GPS 기반의 스마트폰을 사용한다면 현재 건물 소재지의 정확한 날씨정보를 습득할 수 있고, 이를 이용하여 지열 시스템이 설치된 건물의 실내온도를 조정 가능함.- Surrounding Outside Temperature: If you use the weather forecast of the Korea Meteorological Agency or a GPS-based smartphone, you can acquire the accurate weather information of the present location of the building and adjust the indoor temperature of the building where the geothermal system is installed.

- 에너지관리 기술 : 에너지효율화 및 수요반응서비스에 정보통신을 접목한 스마트그리드 기술 - Energy management technology: Smart grid technology that combines information and communication with energy efficiency and demand response services

- 센싱 기술 : 지열 히트 펌프의 인입단 및 출력단의 온도 및 유량을 정확히 측정하여 데이터를 히트 펌프 제어에 사용 가능한 인자로 활용함.- Sensing technology: Measures the temperature and flow rate of the inlet and outlet of the geothermal heat pump and uses the data as a factor that can be used to control the heat pump.

건물분야 RHO 의무화에 따른 신재생 열에너지 활성화와 또, 그에 따른 기기의 보급은 또 다른 에너지원의 소모가 따른다. 즉, 직접적인 화석연료 연소에서 전기에너지와 같은 새로운 에너지원을 사용함으로써 기존 동절기 하절기 및 피크부하시에 전력공급량에 영향을 줄 수 있다. 물론 하절기에 지열 히트펌프 시스템을 사용하는 경우에는 직접적인 에어컨을 사용하는 것보다는 에너지 소모량이 많이 줄어들지만 전기 에너지를 사용하기 때문에 전력 예비력이 부족할 시에는 전력거래소의 수요관리 시스템과 연계해 탄력적으로 에너지 및 비용을 절약할 수 있는 수요자원 운영시스템 및 서비스를 제안하고자 한다.In the building sector, the renewed and renewed thermal energy due to the mandatory RHO and the dissemination of the equipment are accompanied by consumption of another energy source. That is, by using new energy sources such as electrical energy in direct fossil fuel combustion, it can affect power supply during the winter season and peak load. Of course, when the geothermal heat pump system is used in the summer season, energy consumption is reduced rather than using direct air conditioner. However, when electric power reserve is insufficient due to electric energy, We propose demand resource operation system and service that can save cost.

여러 사람이 거주하는 빌딩 등 공동 사용 공간에서 실내온도를 제어하는 것은 빌딩관리 측면에서 에너지 비용 및 거주자의 쾌적도 유지 측면에서 매우 중요하다. 실내온도 제어를 신재생 열에너지원 중의 하나인 지열을 이용하고 있다면 이를 외기 온도와 연동해서 실내온도를 조정한다면 적은 에너지 사용에 쾌적도를 유지하는데 효과적이라 판단하여 이를 제안하고자 한다.Controlling the room temperature in a shared space, such as a multi - person building, is very important in terms of maintenance of energy costs and occupants' comfort in terms of building management. If we use the geothermal heat, which is one of the new and renewable thermal energy sources, to control the room temperature by controlling the indoor temperature in conjunction with the outdoor temperature, we will propose it to be effective in maintaining the comfort level with low energy use.

신재생 열에너지 활성화의 기폭제가 될 RHO(신재생열에너지의무화)는 2016년 1월부터 도입되며 단계별 확대방안에 따르면 1단계(2016~2020년)에는 연면적 1만㎡ 이상 신축 건축물을 대상으로 의무신재생열에너지 도입비율은 10%이고, 2단계(2020~2024년)에는 연면적 5,000m² 이상 신축건축물에 의무비율은 매년 1%씩 늘리는 것으로 2020년 11%, 2021년 12%, 2022년 13%, 2023년 14%, 2024년 15%다. 3단계(2025~2030년)는 연면적 3,000m² 이상 신증축건축물이 대상이며 매년 1%씩 늘려 최종 20%까지 확대하는 것이 정부 발표 내용이다.RHO (new and renewable thermal energy), which will be the catalyst for renewable thermal energy activation, will be introduced in January 2016. According to the step-by-step expansion plan, the first phase (2016-2020) The rate of heat energy adoption is 10%. In the second phase (2020 ~ 2024), the obligation rate for newly built buildings over 5,000m² is increased by 1% every year. It is 11% in 2020, 12% in 2021, 13% in 2022, 14%, and 15% in 2024. The third phase (2025 ~ 2030) is for new buildings with a total floor space of more than 3,000m², and the government announced that it will increase by 1% every year to the final 20%.

건물분야 RHO도입 시 지열은 1.0, 태양열은 0.7, 연료전지는 2.0으로 가중치를 설정해 제도시행 시 형평성을 확보하였고 RHO제도 시행 시 대상에너지원별 기술경제성, 기술개발수준, 사업여건 등을 분석한 공급인증서 가중치를 수립하고 공급인증서 가중치 신설 시 제도적용방안이 포함된 것으로 알려지고 있다.In the building sector RHO, the geothermal heat was set at 1.0, the solar heat was set at 0.7, and the fuel cell was set at 2.0. In this way, equity was secured when the system was implemented and a supply certificate analyzing the technological feasibility, technology development level, It is known that the weighting is established and the application of the scheme for establishing the supply certificate weight is included.

국내에서도 전력사용 피크 시기엔 한국전력거래소의 전력 예비율이 통상적으로 10%를 유지해야 하지만 5%도 되지 않는 상황이 벌어지고 있어서, 불랙아웃이 우려되고 있는 실정이다. In Korea, the power reserve ratio of the Korea Power Exchange should normally remain at 10% during the peak period of power use, but it is not yet 5%.

이러한 전력 부족으로 인한 사고를 예방하고 추가로 발전소를 짓는 비용을 줄이기 위해 한전과 전력거래소는 실시간 DR(Demand Response : 수요 반응)의 상용화를 추진하고 있다. In order to prevent accidents caused by power shortages and to reduce the cost of additional power plants, KEPCO and KEPCO are promoting real-time DR (Demand Response).

실시간 DR은 신재생 에너지를 통해 발전한 전력을 판매하는 전력거래시스템과 함께 Smart Grid의 양대 축을 이루는 기술로써, 발전과 전력 사용에 수요/공급 개념을 도입하여 실시간으로 전력 사용 절감 신호를 보내주고 이에 맞추어 수동 또는 자동으로 전력을 줄일 경우 이를 금전적으로 보상을 해주는 시스템으로 전력 에너지관리기술의 핵심으로 꼽히고 있다. Real-time DR is a technology that forms the two axes of Smart Grid together with electric power trading system that sells electric power developed through renewable energy. It adopts demand / supply concept for power generation and electric power use, It is a system that compensates for the power loss when manual or automatic power reduction is considered as the core of power energy management technology.

수요반응이란 전력수요가 증대할 때 이에 수요자가 반응하여 전력사용을 줄이는 것으로 수요자 수가 가구수만큼 많기 때문에 이를 일일이 조정하기란 매우 어렵다. 특히, 단순한 전력요금 체제를 가지고는 수요자가 자발적으로 반응할 만한 동기가 부여되지 못하기 때문에 미국이나 유럽 등지에는 다양한 요금제를 기반으로 기본적 수요 반응을 발생시키면서, 전력망 운용자가 수요반응에 대한 강력한 인센티브를 부여하는 방식, 더 나아가 시장에서의 수요의 판매를 통한 보다 활발한 수요반응 서비스들이 적용되고 있다. 여기서 가장 중요한 것은 전력망 정보를 수요자에게 전달하여 수요반응, 즉 수용가 내의 전력기기의 사용을 줄이도록 하고, 이에 대한 투명한 보상을 할 수 있도록 하는 서비스 기술이다. Demand response means that when electricity demand increases, the consumer reacts to reduce the use of electricity, and the number of households is as large as the number of households. In particular, a simple electricity tariff system does not motivate the consumer to voluntarily respond. Therefore, the US and Europe will generate basic demand responses based on a variety of tariffs, while the power network operator will incur a strong incentive to respond to demand And more active demand response services through the sale of demand in the market. Most importantly, it is a service technology that transmits power network information to a customer to reduce the demand response, that is, the use of electric power equipment in the customer, and to make transparent compensation for it.

하지만 일반적으로 피크 부하 시에 줄일 수 있는 부하량이 개별 수용가로 볼 때 크지 않고 따라서 보상금액이 적어 이에 관심을 가지고 참여하는 소비자가 매우 적다. 이를 증대시키는 방법은 자동수요반응(Automated Demand Response; AutoDR)의 확대이다. 즉, 전력망 사업자나 수요관리사업자자 수용가에 AutoDR 신호를 보내면 이를 받아서 자동으로 수용가 내의 부하를 줄여주는 방법이다. However, in general, the amount of load that can be reduced at the time of peak load is not large in terms of individual consumers, and therefore, the amount of compensation is so small that few consumers participate with interest. The way to increase this is the expansion of Automated Demand Response (AutoDR). In other words, when the AutoDR signal is sent to the electric network operator or the demand management operator, it automatically receives the signal to reduce the load on the customer.

이러한 AutoDR을 활성화시킬 경우 최대 발전 자원의 20%까지 수용자원을 발굴할 수 있다는 OpenADR Alliance(Open Automated Demand Response Alliance)의 연구결과가 있다. There is a study of the OpenADR Alliance (OpenADR Alliance) that can activate up to 20% of the maximum generation resources when activating AutoDR.

지열 히트펌프 지능형 수요관리운영 서비스는 AutoDR통해 실시간 수요관리시스템과 연계해 실시간으로 제어가 가능하다면 사용자 또는 운영자는 전력에너지를 절감해서 혜택을 받고 추가적으로 인센티브적인 금전적 보상을 받을 수 있는 기회가 있다. 또한 향 후 RHO 통해 다수의 지열 히트펌프 시스템을 통합적인 지능형수요관리 서비스와 연계한다면 더 많은 에너지 절약과 혜택을 받을 것으로 예상된다.Geothermal Heat Pump Intelligent Demand Management Operational services can be controlled in real-time in conjunction with real-time demand management systems via AutoDR, giving the user or operator the opportunity to benefit from reduced power energy and additional incentive monetary compensation. In addition, it is expected that more RHOs will benefit from more energy savings and benefits if multiple geothermal heat pump systems are integrated with integrated intelligent demand management services.

그리고 RHO 거래 시장이 형성 된다면 RHO 준수 여부를 구매자, 매도자 및 해당 전담 기관 또는 공공기관에 신뢰할 수 있는 데이터를 지능형 수요자원관리 서비스에서 UI(User Interface) 및 실시간 데이터 전송을 통해 RHO 거래 활성화를 선도할 것으로 예상된다.
If the RHO trading market is formed, reliable data can be provided to buyers, sellers and their respective agencies or public authorities for compliance with RHO. Intelligent Demand Leading the activation of RHO transactions through UI (User Interface) and real-time data transfer from resource management services .

본 발명은 상기와 같은 배경하에서 안출된 것으로, 능동형 Smart Box를 활용하여 지열 히트펌프 시스템과 관련된 센서의 데이터 값들을 유무선으로 수집하여 실시간 통신을 통해 지열 히트펌프 시스템의 수요자원관리 서비스 시스템에 실시간으로 전송하여 시스템으로 하여금 고장유무 및 최적제어를 통한 에너지 절감을 하고자 한다.The present invention is based on the above background and utilizes an active Smart Box to collect the data values of the sensors related to the geothermal heat pump system by wired / wireless communication and real time communication to the demand resource management service system of the geothermal heat pump system in real time And to reduce the energy consumption of the system.

또한, 지능형 수요자원관리 서비스 시스템은 개별 또는 다수의 지열 히트펌프 시스템을 실시간 DR과 OpenADR 프로토콜을 통해 연계하여 에너지 절감 이익을 인센티브 형태로 지원 받도록 하여 에너지절약 및 피크수요절감을 가능하게 할 수 있도록 하는 것이다. In addition, the intelligent demand resource management service system enables individual or multiple geothermal heat pump systems to be supported in an incentive form by linking the energy saving benefits through real-time DR and OpenADR protocols to enable energy saving and peak demand reduction will be.

RHO를 통해 지열 히트펌프 시스템을 포함한 신재생열에너지 시장의 저변이 확대되고 활성화되면 필연적으로 이를 거래 시장이 형성될 것이고 이를 주관하는 공공기관, 구매자 및 매도자에게 실시간으로 신뢰성 있는 데이터를 제공하여 거래 시장을 선점할 수 있는 계기가 될 것이다.
Through the RHO, the market for new and renewable thermal energy including the geothermal heat pump system will expand and become inevitable. This will inevitably lead to a trading market, which will provide reliable data to public institutions, buyers and sellers in charge of real- It will be a preemptive opportunity.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 "RHO와 연계한 지능형 수요자원관리 서비스" 는, 지열 히트펌프 시스템과 관련된 정보를 실시간으로 수집할 수 있는 스마트박스의 개발이 필요하다. 스마트박스는 아날로그 및 디지털 센서의 데이터를 유무선 통신을 통해 수집이 가능해야 하고 상위로 지능형 수요자원관리 서비스 시스템과 oBIX 데이터 모델을 사용한 양방향 통신으로 상위 시스템의 제어명령을 히트펌프에 적용하는 역할을 해야 한다.In order to achieve the above object, there is a need to develop a smart box capable of collecting information related to the geothermal heat pump system in real time, in the "intelligent demand resource management service in conjunction with RHO" The smart box should be able to collect data of analog and digital sensors through wired / wireless communication, and it should play a role of applying control command of upper system to heat pump by intelligent demand resource management service system and bidirectional communication using oBIX data model do.

"RHO와 연계한 지능형 수요자원관리 서비스" 시스템은 지능형 DR 시스템 서버와 OpenADR을 사용한 데이터 모델링 통신이 필요하며, 이를 구현하여 지능형 수요자원관리 서비스에 가입한 개별 또는 다수의 지열 히트펌프 시스템을 설치한 건물에 인센티브 혜택이 돌아가도록 해야한다."Intelligent Demand Resource Management Service Linked with RHO" system requires intelligent DR system server and data modeling communication using OpenADR, and it is necessary to construct a building with individual or multiple geothermal heat pump system subscribed to intelligent demand resource management service The incentive benefits must be paid back.

그리고 지열 히트펌프 시스템을 포함한 신재생열에너지 시장의 거래 시스템에 활용을 위한 보안과 투명한 검증을 통하여 신뢰성 있는 데이터를 제공하여야 한다. And reliable data through security and transparent verification for use in the trading system of the new and renewable thermal energy market including the geothermal heat pump system.

이에 따라, 유무선 네트웍을 통한 센싱 기능이 탑재된 스마트박스가 지열 히트펌프 시스템의 히트펌프 설정 온도, 외기 온도, 유입 및 유출 냉매의 온도 등을 지능형수요자원관리 서비스 시스템에 일정 주기로 상태를 통보하면 지능형 수요자원관리 서비스는 이를 바탕으로 최적의 히트펌프 제어를 통해 에너지 절감을 이루게 한는 서비스 방법 및 시스템이 제공된다.Accordingly, if Smartbox equipped with sensing function through wired / wireless network notifies the intelligent demand resource management service system of the status of heat pump set temperature, ambient temperature, inflow and outflow refrigerant temperature of the geothermal heat pump system at regular intervals, The demand resource management service provides a service method and system for achieving energy saving through optimal heat pump control based on this.

여기서, 지능형수요자원관리 서비스가 개별 또는 다수의 지열 히트펌프 시스템을 관리하고 이 자원을 바탕으로 OpenADR을 사용한 실시간 DR에 참여하여 에너지 절약을 통한 인센티브를 받도록 하는 방법 및 시스템이 제공된다.Here, a method and system are provided for intelligent demand resource management services to manage individual or multiple geothermal heat pump systems and participate in real-time DR using OpenADR based on these resources to receive incentives through energy savings.

또한, 지열 히트펌프 시스템을 부하자원으로 활용할 수 있도록 CBL 확보를 위해 계절별, 시간대별로 최적 운영하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다.In addition, a method and system for optimizing the operation of each geographical and time zone for securing the CBL to utilize the geothermal heat pump system as a load resource is provided.

또한, RHO가 시장을 통해 거래가 가능하다면 구매자가 매도자의 준수 여부를 지능형 수요자원관리 시스템에서 확인할 수 있고 이를 해당 관공서에 제출하며, 만일 해당 관공서 및 구매자가 실시간으로 RHO 준수 여부를 실시간 확인을 원한다면 지능형 수요자원관리 서비스 시스템은 이를 실시간으로 해당 관공서가 원하는 프로토콜로 전송하는 방법 및 시스템이 제공된다.In addition, if the RHO can trade through the market, the buyer can confirm the seller's compliance with the intelligent demand resource management system and submit it to the relevant government office. If the government office and the buyer want real- A demand resource management service system provides a method and system for transmitting the requested resource management service protocol in real time to a desired government office.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 능동형 Smart Box가 지열 히트펌프 시스템을 포함한 신재생열에너지원 들의 데이터를 수집하고 이 값들을 지능형 수요자원관리 서비스 시스템과 양방향 통신으로 전송하여 시스템에서 지열 히트펌프의 고장유무 진단으로 보다 안정적이고 편리한 유지보수가 가능하고, 또한 최적제어를 통한 에너지 절감을 할 수 있다. 그리고 스마트박스에서 지능형 수요자원관리 서비스 시스템으로 데이터 전달을 PUSH 방식으로 함으로써 초기 설치 시 인터넷 통신을 위한 고정 IP 셋팅 등을 피할 수 있어 설치 용이하다는 장점이 있다. According to the present invention configured as described above, the active Smart Box collects data of new and renewable thermal energy sources including the geothermal heat pump system and transmits the values to the intelligent demand resource management service system and the bidirectional communication system, The presence and absence diagnosis enables more stable and convenient maintenance, and energy savings can be achieved through optimal control. And it is easy to install because it can avoid static IP setting for internet communication during initial installation by making data transmission from smart box to intelligent demand resource management service system by PUSH method.

지열 히트펌프 시스템을 설치한 사용자 또는 건물이 제안하는 발명의 서비스에 가입한다면 AutoDR을 적용한 지능형 DR 서비스와의 연계를 통해 사용자가 별도의 조치를 하지 않아도 자동으로 DR이벤트 신호에 반응하도록 하여 인센티브 혜택을 받는 효과가 있다If the user who installed the geothermal heat pump system or subscribes to the service of the invention proposed by the building is linked with the intelligent DR service using AutoDR, the user will be automatically reacted to the DR event signal without any additional measures, Have the effect of receiving

또한, 지열 히트펌프 시스템을 포함한 신재생열에너지 시장의 거래 시스템에 본 시스템이 활용될 수 있다면 시스템 사용자가 신재생열에너지 거래를 위해 건물에 별도의 장치를 하지 않아도 거래 시장에 참여할 수 있는 효과가 있다.In addition, if this system can be utilized in the trading system of the new and renewable thermal energy market including the geothermal heat pump system, the system user can participate in the trading market without having to install a separate device in the building for the renewable thermal energy transaction.

도 1은 스마트박스와 하위 장비들간의 구성도 이다.
도 2는 실시간 DR 서비스 및 RHO와 연계한 지능형 수요자원관리 서비스 구현도 이다.
1 is a block diagram of a smart box and sub-devices.
FIG. 2 is an implementation diagram of an intelligent demand resource management service in conjunction with a real-time DR service and RHO.

도 1은 스마트박스와 하위 장비들간의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a configuration between a smart box and sub-devices.

지열 히트펌프 시스템이 설치된 건물(100)에서 유동 인터넷 IP를 사용해 유무선 통신을 위해 RS-485 통신포트와 저전력 근거리 무선 통신망인 Zigbee 포트, LAN 포트, 무선인터넷(WiFi) 포트를 내장하고 구동 소프트웨어는 리눅스를 사용하는 스마트박스(500)를 설치하고 히트펌프 시스템의 상태를 나타내는 유량계(101), 온도계(102), 점도계(103), 비중계(104), 압력계(106)와 전력 사용량을 측적하는 전력량계(105), 히트펌프(200), 유입수온도계(201), 유출수온도계(202), 지중열교환기(203)을 스마트(500)에 RS-485 통신라인 또는 Zigbee 무선통신으로 연결한다. In a building (100) equipped with a geothermal heat pump system, an RS-485 communication port and a Zigbee port, a LAN port and a wireless Internet (WiFi) port, which are low-power short- A thermometer 102, a viscometer 103, a specific gravity meter 104, a pressure gauge 106 and a watt-hour meter (not shown) for measuring a power consumption amount 105, a heat pump 200, an influent water thermometer 201, an effluent water thermometer 202 and an underground heat exchanger 203 to the smart 500 through an RS-485 communication line or a Zigbee wireless communication.

스마트박스(500)는 주기적으로 각각의 센서 들의 값을 수집하고 수집된 데이터를 지능형 수요자원관리 서비스(400)에 인터넷(300)을 통해 전달한다. 지능형 수요자원관리 서비스(400)는 전달받은 데이터를 분석 및 가공하여 현재 지열 히트펌프 시스템이 설치된 건물(100)의 현재 상태를 지능형 수요자원관리 서비스 참여자(401)에게 웹을 통해서 제공한다.The smart box 500 periodically collects the values of the respective sensors and delivers the collected data to the intelligent demand resource management service 400 via the Internet 300. [ The intelligent demand resource management service 400 analyzes and processes the received data and provides the intelligent demand resource management service participant 401 through the web with the current state of the building 100 where the geothermal heat pump system is installed.

지능형 수요자원관리 서비스(400)는 스마트박스로부터 전달받은 데이터를 분석 가공하여 데이터베이스에 저장하고, 최적제어 알고리즘 및 고장 진단 알고리즘에 데이터를 활용하고 산출된 제어값을 스마트박스(500)에 전달 한다. 스마트박스(500)는 지능형 수요자원관리 서비스(400)로 전달 받은 제어값을 히트펌프(200)에 적용하여 최적운전을 통해 에너지를 절감한다.The intelligent demand resource management service 400 analyzes the data received from the smart box and stores the analyzed data in a database. The intelligent demand resource management service 400 transmits the calculated control value to the smart box 500 using data for the optimal control algorithm and the failure diagnosis algorithm. The smart box 500 applies the control value received from the intelligent demand resource management service 400 to the heat pump 200, thereby saving energy through optimal operation.

도2는 실시간 DR 서비스 및 RHO와 연계한 지능형 수요자원관리 서비스 구현도 이다.FIG. 2 is an implementation diagram of an intelligent demand resource management service in conjunction with a real-time DR service and RHO.

개별 스마트박스(500) 및 다수의 지열 히트펌프 시스템에 설치된 스마트박스(501)에서 데이터 PUSH 방식으로 지능형 수요자원관리 서비스(400)로 계측 데이터를 전달하면 수요자원관리 서비스(400) 시스템은 이를 분석하고 최적화 및 고장 진단을 하여 결과값을 스마트박스(500, 501)에 제어값을 전달한다. When the measurement data is transmitted to the intelligent demand resource management service 400 by the data PUSH method in the individual smart box 500 and the smart box 501 installed in a plurality of geothermal heat pump systems, the demand resource management service 400 system analyzes And transmits the control value to the smart boxes 500 and 501 by performing optimization and fault diagnosis.

지능형 수요자원관리 서비스(400)는 최적 제어운전제어를 위한 인자로 스마트박스의 데이터 뿐만 아니라 기상청의 개별 동네예보(700)를 활용하고, 또 실시간 DR 서비스(600)의 DR 이벤트를 고려하여 에너지를 절감할 수 있는 방안을 도출하여 실시간 DR 서비스(600)가 아닌 경우 피크제어를 포함한 최적제어로 에너지를 절감하고, 실시간 DR 서비스(600)로 인해 발생되는 인센티브는 이벤트 준수 여부를 기준으로 투명하게 산출 한다. 그리고 서비스 참여자(401)에게 웹을 통한 지열 히트펌프 시스템이 설치된 건물(100)의 전체적인 상황을 제공하며 스마트폰 앱을 사용하여 볼 수 있도록 할 예정이다.The intelligent demand resource management service 400 utilizes not only the data of the smart box but also the individual neighborhood forecast 700 of the meteorological office as a factor for the optimal control operation control, The energy saving is achieved by the optimal control including the peak control when the real DR service 600 is not used and the incentive generated by the real time DR service 600 is calculated transparently based on the event compliance do. The service participant 401 will be provided with the overall situation of the building 100 installed with the geothermal heat pump system through the web and will be able to use the smartphone application.

또한, RHO 거래 시장에서 RHO 전담 기관 또는 전담 공공기관(800)에 RHO 매도자(401)의 현재 지열시스템(100)의 운영 상황을 전담기관(800)에서 요청하는 프로토콜을 통해 데이터를 실시간으로 전송한다. 그리고 RHO 매도자(401) 및 구매자(801)에게 웹을 통해 RHO 준수 여부를 실시간으로 파악할 수 있도록 하여 RHO 거래 활성화에 기여할 수 있다.In addition, in the RHO trading market, data is transmitted in real time to the RHO dedicated agency or dedicated public institution 800 through a protocol requesting the exclusive service 800 from the operating status of the current geothermal system 100 of the RHO seller 401 . And can contribute to the activation of the RHO transaction by allowing the RHO seller (401) and the buyer (801) to grasp RHO compliance in real time via the Web.

여기서, 유무선 네트웍을 통한 센싱 기능이 탑재된 스마트박스가 지열 히트펌프 시스템의 히트펌프 설정 온도, 외기 온도, 유입 및 유출 냉매의 온도 등을 지능형수요자원관리 서비스 시스템에 일정 주기로 상태를 통보하면 지능형 수요자원관리 서비스는 이를 바탕으로 최적의 히트펌프 제어를 통해 에너지 절감을 이루게 한는 서비스 방법 및 시스템
Here, when Smartbox equipped with sensing function through wired / wireless network notifies the intelligent demand resource management service system of the state of the heat pump set temperature, ambient temperature, inflow and outflow refrigerant temperature of the geothermal heat pump system at regular intervals, Based on this, the resource management service provides a service method and system for achieving energy saving through optimal heat pump control

100: 지열 히트펌프 시스템 설치 건물
101: 유량계 102: 온도계 103: 점도계
104: 비중계 105: 전력량계 106: 압력계
200: 히트펌프
201: 유입수 온도계 202: 유출수 온도계 203: 지중열교환기
300: 인터넷
400: 지능형 수요자원관리 서비스
401: 지능형 수요자원관리 서비스 참여자
500: 스마트박스
501: 다수의 지열 히트펌프 시스템에 설치된 스마트박스
600: 실시간 DR 시스템
700: 기상청 동네예보
800: RHO 전담기관
801: RHO 거래 당사자
100: Installation of geothermal heat pump system
101: Flow meter 102: Thermometer 103: Viscometer
104: Specific gravity meter 105: Watt hour meter 106: Pressure gauge
200: Heat pump
201: Inflow water thermometer 202: Effluent water thermometer 203: Underground heat exchanger
300: Internet
400: Intelligent Demand Resource Management Service
401: Participants in Intelligent Demand Resource Management Service
500: Smart Box
501: Smart box installed in many geothermal heat pump systems
600: Real-time DR system
700: Meteorological Office neighborhood forecast
800: RHO dedicated organization
801: RHO trading partners

Claims (4)

지열 히트펌프 시스템의 히트펌프 설정 온도, 외기 온도, 유입 및 유출 냉매의 온도 정보를 유무선 네트워크를 통해 제공받는 스마트박스;를 포함하며,
상기 스마트박스로부터 일정 주기로 상기 지열 히트펌프 시스템의 정보를 제공받아 에너지가 절감되도록 상기 히트펌프를 제어하는 신재생 열에너지 공급 의무화제도(RHO: Renewable Heat Obligation)와 연계한 수요자원관리 시스템 및 이를 이용한 서비스 방법.
And a smart box that receives information on the temperature of the heat pump of the geothermal heat pump system, ambient temperature, and temperature information of the inflow and outflow refrigerant through a wired / wireless network,
A demand resource management system in conjunction with a renewable heat energy requirement system (RHO: Renewable Heat Obligation) for controlling the heat pump to receive energy from the geothermal heat pump system at regular intervals from the smart box, and a service method .
제1항에 있어서, 지능형수요자원관리 서비스가 개별 또는 다수의 지열 히트펌프 시스템을 관리하고 이 자원을 바탕으로 OpenADR을 사용한 실시간 DR에 참여하여 에너지 절약을 통한 인센티브를 받도록 하는 신재생 열에너지 공급 의무화제도(RHO: Renewable Heat Obligation)와 연계한 수요자원관리 시스템 및 이를 이용한 서비스 방법.The system according to claim 1, wherein the intelligent demand resource management service manages individual or multiple geothermal heat pump systems and participates in real-time DR using OpenADR based on the resources to provide incentives for energy saving. (RHO: Renewable Heat Obligation) and a service method using the system. 제2항에 있어서, 지열 히트펌프 시스템을 부하자원으로 활용할 수 있도록 CBL 확보를 위해 계절별, 시간대별로 최적 운영하기 위한 신재생 열에너지 공급 의무화제도(RHO: Renewable Heat Obligation)와 연계한 수요자원관리 시스템 및 이를 이용한 서비스 방법.The system according to claim 2, further comprising: a demand resource management system linked with a Renewable Heat Obligation (RHO) for optimizing the operation of the geothermal heat pump system as a load resource for seasonal and time zones to secure CBL; Service method used. 제1항에 있어서, RHO가 시장을 통해 거래가 가능하다면 구매자가 매도자의 준수 여부를 지능형 수요자원관리 시스템에서 확인할 수 있고 이를 해당 관공서에 제출하며, 해당 관공서 및 구매자가 실시간으로 RHO 준수 여부에 대한 확인을 원할시 이를 실시간으로 해당 관공서가 원하는 프로토콜로 전송하는 신재생 열에너지 공급 의무화제도(RHO: Renewable Heat Obligation)와 연계한 수요자원관리 시스템 및 이를 이용한 서비스 방법.The method according to claim 1, wherein if the RHO is available for trading through the market, the buyer can confirm whether the seller is compliant with the intelligent demand resource management system, submit it to the relevant government office, A demand resource management system in conjunction with a Renewable Heat Obligation (RHO) system that transmits the requested information in real time to a protocol desired by a government office and a service method using the system.
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