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1
내부에 실내공간이 마련된 건축물에 설치되어 해당 건축물의 전일사량을 측정하는 일사량계;상기 건축물에 대한 정보 또는 상기 건축물의 환경 정보를 입력할 수 있는 입력모듈;상기 일사량계에서 제공되는 전일사량 값과, 상기 입력모듈에서 제공되는 입력 정보를 토대로 상기 건축물의 실내공간으로 유입되는 실내 유입 일사량을 산출하는 산출모듈; 및상기 산출모듈에서 제공되는 상기 실내 유입 일사량 또는 일사 에너지에 대한 정보를 토대로 상기 실내공간이 기설정된 기준환경 상태를 유지할 수 있도록 상기 실내공간의 실내 환경을 조절하기 위해 상기 건축물에 마련된 환경 조절모듈을 제어하는 제어모듈;을 구비하는, 전천공일사량 직산 분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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2
제1항에 있어서, 상기 산출모듈은 상기 일사량계에서 제공되는 전일사량 값을 토대로 직달 일사 값과, 확산 일사 값을 산출하고, 산출된 직달 일사 값 및 확산 일사 값을 토대로 상기 실내 유입 일사량을 산출하는, 전천공일사량 직산 분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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3
제2항에 있어서, 상기 입력모듈은 상기 건축물 상공의 구름 양에 따른 천공청명도에 대한 정보가 입력되고,상기 산출모듈은 상기 입력모듈에서 입력된 천공청명도 값에 따라 상기 직달 일사 값 및 확산 일사 값을 산출하는,전천공일사량 직산분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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4
제3항에 있어서, 상기 산출모듈은 상기 입력모듈에서 제공되는 천공청명도 값에 따라 상기 확산일사 값을 산출하고, 산출된 확산 일사 값을 하기의 수학식1에 대입하여 상기 직달 일사 값을 산출하는,[수학식1]상기 수학식에서, 상기 는 상기 일사량계에서 측정된 전일사량이고, 상기 는 상기 직달 일사 값이고, 상기 는 상기 확산 일사 값인,전천공일사량 직산분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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5
제4항에 있어서, 상기 산출모듈은 상기 입력모듈에서 제공되는 상기 천공청명도 값 및 상기 일사량계에서 제공되는 상기 전일사량을 하기의 수학식2에 대입하여 상기 확산 일사 값을 산출하는,[수학식2]상기 수학식에서 상기 는 상기 일사량계에서 측정된 전일사량이고, 상기 는 상기 확산 일사 값이고, 상기는 상기 천공청명도 값에 따른 확산청명도 값인,전천공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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6
제5항에 있어서, 상기 산출모듈은 상기 천공청명도 값이 0
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제4항에 있어서, 상기 산출모듈은 산출된 상기 직달 일사 값 및 확산 일사 값을 토대로 경사면 직달 일사량, 경사면 확산 일사량, 경사면 반사 일사량 및 경사면 일사량을 산출하고, 산출된 경사면 일사량을 토대로 상기 실내 유입 일사량을 산출하는,전천공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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8
제7항에 있어서, 상기 산출모듈은 상기 직달 일사 값 및 확산 일사 값을 하기의 수학식6에 대입하여 상기 경사면 직달 일사량을 산출하는,[수학식6]상기 수학식에서, 상기 는 상기 경사면 직달 일사량이고, 상기 는 상기 직달 일사 값이고, 상기 는 상기 확산 일사 값이고, 상기 는 상기 전일사량이고, 는 상기 건축물에 대한 태양의 입사각이고, 상기는 천정고도인,전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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9
제7항에 있어서, 상기 산출모듈은 상기 직달 일사 값 및 확산 일사 값을 하기의 수학식7에 대입하여 상기 경사면 확산 일사량을 산출하는,[수학식7]상기 수학식에서, 상기 는 상기 경사면 확산 일사량이고, 상기 는 상기 확산 일사 값이고, 상기 는 수평면에 대한 상기 건축물의 경사각인,전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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10
제7항에 있어서, 상기 산출모듈은 상기 직달 일사 값 및 확산 일사 값을 하기의 수학식8에 대입하여 상기 경사면 반사 일사량을 산출하는,[수학식8]상기 수학식에서, 상기 는 상기 경사면 반사 일사량이고, 상기 는 상기 전일사량이고, 상기 는 지표면에서 반사되는 태양 에너지의 비율인 알베도(albedo)이고, 상기 는 수평면에 대한 상기 건축물의 경사각인,전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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11
제7항에 있어서, 상기 산출모듈은 산출된 상기 경사면 직달 일사량, 경사면 확산 일사량, 및 경사면 반사 일사량을 하기의 수학식9에 대입하여 상기 경사면 일사량을 산출하는, [수학식9]상기 수학식에서, 상기 는 상기 경사면 일사량이고, 상기 는 상기 경사면 반사 일사량이고, 상기 는 상기 경사면 확산 일사량이고, 상기 는 상기 경사면 직달 일사량인,전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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12
제11항에 있어서, 상기 산출모듈은 산출된 상기 경사면 일사량을 토대로 해당 건축물의 실내 수직면 일사량을 산출하는,전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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13
제12항에 있어서, 상기 산출모듈은 해당 건축물의 창호에 대한 창호의 일사투과율과 해당 건축물에 설치된 차양장치의 일사투과율을 곱하여 총 일사투과율을 산출하고, 산출된 상기 총 일사투과율을 상기 경사면 일사량과 곱하여 상기 실내 수직면 일사량을 산출하는,전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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14
제11항에 있어서, 상기 산출모듈은 상기 입력모듈에서 입력된 상기 건축물의 환경정보 및 상기 경사면 일사량을 토대로 해당 건축물의 실내 유입 일사량을 산출하는,전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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15
제14항에 있어서, 상기 산출모듈은 상기 경사면 일사량을 하기의 수학식10에 대입하여 상기 실내 유입 일사량을 산출하는, [수학식10]상기 수학식에서, 상기 I는 상기 실내 유입 일사량이고, 상기 는 상기 건축물의 총 열류량이고, 상기 A는 상기 건축물의 일사 유입 면적이고, 상기 는 상기 건축물의 실내외 온도차에 의한 열류량이고, 상기 는 상기 건축물의 일사에 의한 열류량이고, 상기 U는 상기 건축물의 열관류율이고, 상기 는 상기 건축물의 실내외 온도차이고, 상기 g-value는 상기 건축물의 태양열 취득계수이고, 상기 는 상기 경사면 일사량인,전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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16
제15항에 있어서, 상기 산출모듈은 상기 건축물에 차양 장치가 마련되지 않은 경우, 하기의 수학식 11을 이용하여 상기 태양열 취득계수를 산출하는, [수학식11]상기 수학식에서, 상기 는 상기 건축물에 차양 장치가 마련되지 않은 경우 상기 태양열 취득계수이고, 상기 는 유리의 투과율이고, 상기 는 유리의 흡수율이고, 상기 는 유리의 건축물 실내 대류열 전달계수이고, 상기 는 유리의 건축물 실외 대류열 전달계수인,전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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| 17 |
17
제16항에 있어서, 상기 산출모듈은 상기 건축물에 차양 장치가 마련된 경우, 하기의 수학식12를 이용하여 상기 태양열 취득계수를 산출하는, [수학식12],상기 수학식에서, 상기 는 상기 건축물에 차양 장치가 마련된 경우, 상기 태양열 취득계수이고, 상기 는 상기 건축물에 차양 장치가 마련되지 않은 경우 상기 태양열 취득계수이고, 상기 는 상기 건축물의 차양의 반사율이고, 상기 는 상기 건축물의 차양의 흡수율이고, 상기 U는 상기 건축물의 열관류율이고, 상기 는 유리의 건축물 실외 대류열 전달계수인,전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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18
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 유리의 실내 대류열 전달계수()는 4W/m2K이고,상기 유리의 실외 대류열 전달계수()는 18W/m2K인,전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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19
제14항에 있어서, 상기 환경 조절모듈은 상기 건축물의 실내공간의 조도를 조절하기 위해 상기 실내공간에 설치된 조명장치를 구비하고, 상기 제어모듈은 상기 산출모듈에서 산출된 상기 건축물의 실내 유입 일사량을 토대로 해당 건축물의 실내공간의 조도 값을 산출하고, 산출된 조도값을 토대로 상기 실내공간의 조도가 기설정된 기준 조도에 도달하도록 상기 조명장치를 제어하는, 전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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20
제14항에 있어서, 상기 환경 조절모듈은 상기 건축물의 실내공간의 온도를 조절하기 위해 상기 건축물에 설치된 냉난방장치를 구비하고, 상기 제어모듈은 상기 산출모듈에서 산출된 상기 건축물의 실내 유입 일사량을 토대로 상기 실내공간을 기설정된 기준온도로 유지하는데 소요되는 냉난방 부하를 산출하고, 산출된 냉난방 부하에 대해 기저장된 가동 알고리즘들에 따라 작동되는 상기 냉난방장치의 에너지 소비량을 산출하고, 상기 가동 알고리즘들 중 상기 에너지 소비량이 가장 적은 가동 알고리즘으로 상기 냉난방 장치를 작동시키는, 전청공일사량 직사분리에 기반한 건물 에너지 제어 시스템
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21
내부에 실내공간이 마련된 건축물에 설치된 일사량계를 통해 해당 건축물의 전일사량을 획득하는 일사량 획득단계;상기 일사량 획득단계에서 획득한 전일사량 값과, 입력모듈을 통해 입력된 상기 건축물에 대한 정보 또는 상기 건축물의 환경정보를 토대로 상기 건축물의 실내공간으로 유입되는 실내 유입 일사량을 산출하는 산출단계;상기 산출단계에서 산출된 상기 실내 유입 일사량에 대한 정보를 토대로 상기 실내공간이 기설정된 기준환경 상태를 유지할 수 있도록 제어모듈이 상기 실내공간의 실내 환경을 조절하기 위해 상기 건축물에 마련된 환경 조절모듈을 제어하는 제어단계;를 구비하는, 건물 에너지 제어 방법
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22
제21항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 상기 전일사량 값을 토대로 직달 일사 값과, 확산 일사 값을 산출하고, 산출된 직달 일사 값 및 확산 일사 값을 토대로 상기 실내 유입 일사량을 산출하는, 건물 에너지 제어 방법
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제22항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 상기 입력모듈을 통해 입력된 천공청명도 값에 따라 상기 직달 일사 값 및 확산 일사 값을 산출하는,건물 에너지 제어 방법
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24
제23항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 상기 천공청명도 값에 따라 상기 확산일사 값을 산출하고, 산출된 확산 일사 값을 하기의 수학식1에 대입하여 상기 직달 일사 값을 산출하는,[수학식1]상기 수학식에서, 상기 는 상기 일사량계에서 측정된 전일사량이고, 상기 는 상기 직달 일사 값이고, 상기 는 상기 확산 일사 값인,건물 에너지 제어 방법
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25
제24항에 있어서,상기 산출단계에서는, 상기 천공청명도 값 및 상기 일사량계에서 제공되는 상기 전일사량을 하기의 수학식2에 대입하여 상기 확산 일사 값을 산출하는,[수학식2]상기 수학식에서 상기 는 상기 일사량계에서 측정된 전일사량이고, 상기 는 상기 확산 일사 값이고, 상기는 상기 천공청명도 값에 따른 확산청명도 값인,건물 에너지 제어 방법
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제25항에 있어서, 상기 산출단계에서는,상기 천공청명도 값이 0
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제24항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 산출된 상기 직달 일사 값 및 확산 일사 값을 토대로 경사면 직달 일사량, 경사면 확산 일사량, 경사면 반사 일사량 및 경사면 일사량을 산출하고, 산출된 경사면 일사량을 토대로 상기 실내 유입 일사량을 산출하는,건물 에너지 제어 방법
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제27항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 상기 직달 일사 값 및 확산 일사 값을 하기의 수학식6에 대입하여 상기 경사면 직달 일사량을 산출하는,[수학식6]상기 수학식에서, 상기 는 상기 경사면 직달 일사량이고, 상기 는 상기 직달 일사 값이고, 상기 는 상기 확산 일사 값이고, 상기 는 상기 전일사량이고, 는 상기 건축물에 대한 태양의 입사각이고, 상기는 천정고도인,건물 에너지 제어 방법
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제27항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 상기 직달 일사 값 및 확산 일사 값을 하기의 수학식7에 대입하여 상기 경사면 확산 일사량을 산출하는,[수학식7]상기 수학식에서, 상기 는 상기 경사면 확산 일사량이고, 상기 는 상기 확산 일사 값이고, 상기 는 수평면에 대한 상기 건축물의 경사각인,건물 에너지 제어 방법
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30
제27항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 상기 직달 일사 값 및 확산 일사 값을 하기의 수학식8에 대입하여 상기 경사면 반사 일사량을 산출하는,[수학식8]상기 수학식에서, 상기 는 상기 경사면 반사 일사량이고, 상기 는 상기 전일사량이고, 상기 는 지표면에서 반사되는 태양 에너지의 비율인 알베도(albedo)이고, 상기 는 수평면에 대한 상기 건축물의 경사각인,건물 에너지 제어 방법
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31
제27항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 산출된 상기 경사면 직달 일사량, 경사면 확산 일사량, 및 경사면 반사 일사량을 하기의 수학식9에 대입하여 상기 경사면 일사량을 산출하는, [수학식9]상기 수학식에서, 상기 는 상기 경사면 일사량이고, 상기 는 상기 경사면 반사 일사량이고, 상기 는 상기 경사면 확산 일사량이고, 상기 는 상기 경사면 직달 일사량인,건물 에너지 제어 방법
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32
제31항에 있어서,상기 산출단계에서는, 산출된 상기 경사면 일사량을 토대로 해당 건축물의 실내 수직면 일사량을 산출하는,건물 에너지 제어 방법
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33
제32항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 해당 건축물의 창호에 대한 창호의 일사투과율과 해당 건축물에 설치된 차양장치의 일사투과율을 곱하여 총 일사투과율을 산출하고, 산출된 상기 총 일사투과율을 상기 경사면 일사량과 곱하여 상기 실내 수직면 일사량을 산출하는,건물 에너지 제어 방법
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34
제31항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 상기 입력모듈에서 입력된 상기 건축물의 환경정보 및 상기 경사면 일사량을 토대로 해당 건축물의 실내 유입 일사량을 산출하는,건물 에너지 제어 방법
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35
제34항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 상기 경사면 일사량을 하기의 수학식10에 대입하여 상기 실내 유입 일사량을 산출하는, [수학식10]상기 수학식에서, 상기 I는 상기 실내 유입 일사량이고, 상기 는 상기 건축물의 총 열류량이고, 상기 A는 상기 건축물의 일사 유입 면적이고, 상기 는 상기 건축물의 실내외 온도차에 의한 열류량이고, 상기 는 상기 건축물의 일사에 의한 열류량이고, 상기 U는 상기 건축물의 열관류율이고, 상기 는 상기 건축물의 실내외 온도차이고, 상기 g-value는 상기 건축물의 태양열 취득계수이고, 상기 는 상기 경사면 일사량인,건물 에너지 제어 방법
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36
제35항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 상기 건축물에 차양 장치가 마련되지 않은 경우, 하기의 수학식 11을 이용하여 상기 태양열 취득계수를 산출하는, [수학식11]상기 수학식에서, 상기 는 상기 건축물에 차양 장치가 마련되지 않은 경우 상기 태양열 취득계수이고, 상기 는 유리의 투과율이고, 상기 는 유리의 흡수율이고, 상기 는 유리의 건축물 실내 대류열 전달계수이고, 상기 는 유리의 건축물 실외 대류열 전달계수인,건물 에너지 제어 방법
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37
제36항에 있어서, 상기 산출단계에서는, 상기 건축물에 차양 장치가 마련된 경우, 하기의 수학식12를 이용하여 상기 태양열 취득계수를 산출하는, [수학식12],상기 수학식에서, 상기 는 상기 건축물에 차양 장치가 마련된 경우, 상기 태양열 취득계수이고, 상기 는 상기 건축물에 차양 장치가 마련되지 않은 경우 상기 태양열 취득계수이고, 상기 는 상기 건축물의 차양의 반사율이고, 상기 는 상기 건축물의 차양의 흡수율이고, 상기 U는 상기 건축물의 열관류율이고, 상기 는 유리의 건축물 실외 대류열 전달계수인,건물 에너지 제어 방법
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38
제36항 또는 제37항에 있어서, 상기 유리의 실내 대류열 전달계수()는 4W/m2K 이고,상기 유리의 실외 대류열 전달계수()는 18W/m2K 인,건물 에너지 제어 방법
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39
제34항에 있어서, 상기 환경 조절모듈은 상기 건축물의 실내공간의 조도를 조절하기 위해 상기 실내공간에 설치된 조명장치를 구비하고, 상기 제어단계에서는, 상기 산출단계에서 산출된 상기 건축물의 실내 유입 일사량을 토대로 해당 건축물의 실내공간의 조도 값을 산출하고, 산출된 조도값을 토대로 상기 실내공간의 조도가 기설정된 기준 조도에 도달하도록 상기 실내공간에 설치된 조명장치를 제어하는, 건물 에너지 제어 방법
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40
제34항에 있어서,상기 환경 조절모듈은 상기 건축물의 실내공간의 온도를 조절하기 위해 상기 건축물에 설치된 냉난방장치를 구비하고, 상기 제어단계에서는, 상기 산출단계에서 산출된 상기 건축물의 실내 유입 일사량을 토대로 상기 실내공간을 기설정된 기준온도로 유지하는데 소요되는 냉난방 부하를 산출하고, 산출된 냉난방 부하에 대해 기저장된 가동 알고리즘들에 따라 작동되는 상기 냉난방장치의 에너지 소비량을 산출하고, 상기 가동 알고리즘들 중 상기 에너지 소비량이 가장 적은 가동 알고리즘으로 상기 냉난방 장치를 작동시키는, 건물 에너지 제어 방법
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