빌딩에너지관리시스템 BEMS

빌딩에너지관리시스템 BEMS

빌딩에너지관리시스템(BEMS)이란 실내 환경 및 에너지 사용 현황을 계량 및 계측하고, 수집된 데이터로 에너지 소비분석을 통해 효율적 운영설비와 쾌적한 환경 제공, 에너지 절감 등으로 건물을 종합적으로 관리하는 것을 말합니다. BEMS 주변시스템의 설비는 1) 전력 자동제어 감시/제어/연동 2) 조명 자동제어 감시/제어/연동기능 3) 기계설비 자동제어 감시/제어/연동기능 4) CCTV 감시/연동기능 5) 통합 SMS 기능 6) 출입통제 감시/연동기능 7) 원격검침 및 엘리베이터 감시 등의 기능이 있습니다. 빌딩에너지관리시스템(BEMS)의 일반사항, 정보통신 프로토콜, 데이터의 전달, 수집, 관리, 활용 그리고 설계시 고려사항에 대해 알아보겠습니다.

 

1. 일반사항

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빌딩에너지관리시스템은 데이터수집(계측)과 데이터의 전달 및 수집, 모니터링(정보의 관리) 등으로 구성됩니다. 데이터 표시는 실시간으로 이루어져야 하고, 데이터 표시 간격은 시간 단위 이하로 하여야 합니다.

 

건물의 에너지 관리에 영향을 미치는 요소를 감시하여야 하며, 소프트웨어를 통하여 감시가 잘 이루어지는지를 확인할 수 있어야 합니다. 또, 소프트웨어를 통하여 조회한 데이터는 표 또는 그래프로 화면상에 가시화될 수 있어야 합니다.

 

2. 정보통신 프로토콜

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우선, Management Layer, Control Layer, Feild Layer로 시스템의 계층을 구성합니다. Management Layer는 광역 BEMS 센터와 지역 BEMS 센터 간 또는 통합 BEMS 센터 와 단일건물 BEMS간, BEMS와 BAS(빌딩자동제어)간에 해당하고, Control Layer는 제어기와 제어기 수준의 연계에 해당합니다. 마지막으로 Feild Layer는 제어기와 센서, 조작기간의 연계에 해당합니다.

 

Management Layer 프로토콜은 시스템간 통합 연계를 위한 기술이며, 웹 서비스, 파일 인터페이스, 통합 DB 방법으로 구분됩니다.

 

Control Layer 프로토콜 Management Layer 보다 조금 단순한 형태로 구축하고, BAS와 다른 제어시스템 간에는 BACnet 또는 BACnet /IP, LonWork, Modbus 프로토콜을 사용하여 구축합니다.

 

3. 데이터의 전달, 수집, 관리, 활용

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획득된 건물에너지 소비 및 관련 데이터는 BACnet, LonWorks, KNX, Modbus 등을 포함한 필드버스, 게이트웨이, 라우터 등의 네트워크 장비, 인터넷 프로토콜(TCP/IP) 기반 네트워크 및 USN 무선 네트워크 등으로 전달됩니다.

 

전달된 데이터들은 시스템 내부에 구축되어 있는 데이터 베이스에 수집 및 저장하고, 필요로 하는 정보로 변형 또는 가공되어 데이터베이스에 다시 저장되고 분석에 활용합니다.

 

4. 설계시 고려 사항

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건물 내 여러 설비의 에너지관리를 하기위서는 BEMS 중심으로 시설관리(FMS), 전력감시시스템, 조명감시시스템, 공조 설비, 유틸리티 각 설비 및 방재/방범설비, 각종 매니지먼트 설비 등 상이한 대상 서버간 통합화뿐만 아니라 지역이 다른 구역의 서브 시스템간의 통합화를 도모한 통합광역 시스템으로 BEMS를 계획할 경우에는, 가격측면과 기술측면에서의 시스템 구축 실현가능 여부를 고려하고, 다양한 생산자의 각 제어기간의 공통의 네트워크를 경유해 Interperability(상호 운영성)을 실현가능성을 고려하여야 합니다. 또, BACnet ,LonWorks 등의 표준 프로토콜를 사용하여 호환 여부를 고려하여야 합니다.

 

5. 결론

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빌딩에너지관리시스템(BEMS)의 일반사항, 정보통신 프로토콜, 데이터의 전달, 수집, 관리, 활용 그리고 설계시 고려사항에 대해 알아보았습니다. 빌딩에너지관리시스템은 각종 설비, 전자장비 그리고 모니터링 시스템 등 통합되어 운용됩니다. 통합운용되는 것에 사전에 고려할 사항이 많습니다. 하지만 에너지 수입국인 우리는 보다 효율적인 에너지관리를 위해 보다 나은 BEMS를 적용하는 것을 검토해야 합니다. 디벨로퍼로서 꼭 알아야 할 사항입니다.