스마트홈 및 분산 에너지 제어를 위한 가정용 에너지 관리 시스템

서론: 가정 에너지 관리가 필수적인 이유가 무엇인가

에너지 비용 상승, 분산형 재생 에너지 발전, 난방 및 이동 수단의 전력화는 가정의 에너지 소비 및 관리 방식을 근본적으로 변화시키고 있습니다. 기존의 독립형 장치(온도 조절기, 스마트 플러그, 전력량계)만으로는 의미 있는 에너지 절감이나 시스템 수준의 제어를 제공하기에 더 이상 충분하지 않습니다.

A 가정용 에너지 관리 시스템(HEMS)통합 프레임워크를 제공합니다가정 에너지 사용량을 모니터링, 제어 및 최적화합니다.냉난방 장비, 태양광 발전, 전기차 충전기 및 전기 부하 전반에 걸쳐 HEMS(주택 에너지 관리 시스템)는 개별 데이터에 반응하는 대신 실시간 에너지 가용성, 수요 및 사용자 행동을 기반으로 통합적인 의사 결정을 가능하게 합니다.

OWON은 확장 가능한 가정 에너지 관리 시스템(HEMS)의 핵심 구성 요소인 연결형 에너지 및 HVAC 장치를 설계 및 제조합니다. 이 글에서는 최신 HEMS 아키텍처의 작동 방식, 해결해야 할 문제, 그리고 장치 중심 접근 방식을 통해 어떻게 대규모 환경에서 안정적인 구축이 가능한지 설명합니다.

가정용 에너지 관리 시스템이란 무엇인가요?

가정용 에너지 관리 시스템이란분산 제어 플랫폼에너지 모니터링, 부하 제어 및 자동화 로직을 단일 시스템으로 통합합니다. 주요 목표는 다음과 같습니다.쾌적함과 시스템 신뢰성을 유지하면서 에너지 소비를 최적화합니다..

일반적인 HEMS는 다음과 같이 연결됩니다.

• 에너지 측정 장치(단상 및 삼상 계량기)

• 냉난방 설비(보일러, 열펌프, 에어컨)

• 분산형 에너지원(태양광 패널, 에너지 저장 장치)

• 유연 부하(전기차 충전기, 스마트 플러그)

중앙 게이트웨이와 로컬 또는 클라우드 기반 로직을 통해 시스템은 에너지 소비 방식과 시기를 조정합니다.

주거용 에너지 관리의 주요 과제

HEMS를 도입하기 전에 대부분의 가정과 시스템 운영자는 공통적인 문제에 직면합니다.

• 시야 부족실시간 및 과거 에너지 소비량으로

• 조정되지 않은 장치독립적으로 운영

• 비효율적인 HVAC 제어특히 냉난방 혼합 시스템의 경우

• 통합 부족태양광 발전, 전기차 충전 및 가정용 부하 간

• 클라우드 전용 제어에 대한 의존성이로 인해 지연 시간과 신뢰성 문제가 발생합니다.

잘 설계된 가정용 에너지 관리 시스템은 이러한 문제들을 해결합니다.시스템 레벨단순히 기기 수준만이 아닙니다.

가정용 에너지 관리 시스템의 핵심 아키텍처

최신 HEMS 아키텍처는 일반적으로 네 가지 핵심 계층을 중심으로 구축됩니다.

1. 에너지 모니터링 레이어

이 레이어는 전력 사용량과 생산량에 대한 실시간 및 과거 데이터를 제공합니다.

일반적인 장치는 다음과 같습니다.

• 단상 및 삼상 전력계

• 클램프 기반 전류 센서

• 배전반용 DIN 레일 계량기

이 장치들은 전력망, 태양광 패널 및 연결된 부하로부터의 전압, 전류, 전력 및 에너지 흐름을 측정합니다.

2. HVAC 제어 계층

난방과 냉방은 가정 에너지 소비에서 상당 부분을 차지합니다. HVAC 제어 시스템을 HEMS(주택 에너지 관리 시스템)에 통합하면 쾌적함을 유지하면서 에너지 효율을 최적화할 수 있습니다.

이 계층에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.

• 스마트 온도 조절기보일러, 열펌프 및 팬코일 유닛용

• 분리형 및 미니 분리형 에어컨용 적외선 컨트롤러

• 점유율 또는 에너지 가용성에 따른 스케줄링 및 온도 최적화

냉난방 시스템 작동을 에너지 데이터와 연동함으로써 최대 수요를 줄이고 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

3. 부하 제어 및 자동화 계층

HEMS는 HVAC 외에도 다음과 같은 다양한 전기 부하를 관리합니다.

• 스마트 플러그그리고 릴레이

• 전기차 충전기

• 난방기 또는 보조 장치

자동화 규칙을 통해 시스템 구성 요소 간의 상호 작용이 가능해집니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

• 창문을 열었을 때 에어컨을 끄기

• 태양광 발전량에 따라 전기차 충전 전력을 조절합니다.

• 요금이 저렴한 시간대에 부하를 분산시키는 계획 수립

4. 게이트웨이 및 통합 계층

시스템의 중심에는 다음이 있습니다.로컬 게이트웨이이는 장치를 연결하고, 자동화 로직을 실행하며, 외부 플랫폼에 API를 노출합니다.

게이트웨이 중심 설계는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

• 낮은 지연 시간으로 로컬 장치와 상호 작용

• 클라우드 장애 발생 시에도 지속적인 운영

• 타사 대시보드, 유틸리티 플랫폼 또는 모바일 애플리케이션과의 안전한 통합

오원스마트 게이트웨이이러한 아키텍처를 지원하기 위해 강력한 로컬 네트워킹 기능과 완벽한 장치 수준 API를 갖추도록 설계되었습니다.

실제 가정 에너지 관리 시스템 구축 사례

대규모 응급 의료 헬기(HEMS) 배치의 실질적인 사례는 다음과 같습니다.유럽 ​​통신 회사수백만 가구에 공공기관 주도의 가정 에너지 관리 시스템을 도입할 계획이었다.

프로젝트 요구사항

시스템은 다음과 같은 기능을 필요로 했습니다.

• 가정 전체 에너지 소비량을 모니터링하고 관리합니다.

• 태양광 발전과 전기차 충전을 통합하세요

• 가스 보일러, 열펌프, 미니 스플릿 에어컨을 포함한 HVAC 장비를 제어합니다.

• 기기 간 기능적 상호 작용을 활성화합니다(예: 창문 상태 또는 태양광 출력에 따른 HVAC 작동).

• 제공하다기기 수준 로컬 API통신 회사의 백엔드 클라우드와 직접 통합하기 위해

오원 솔루션

OWON은 다음과 같은 ZigBee 기반 장치 생태계를 완벽하게 제공했습니다.

• 에너지 관리 장치: 클램프형 전력계DIN 레일 릴레이 및 스마트 플러그

• HVAC 제어 장치지그비(ZigBee) 온도 조절기 및 적외선(IR) 컨트롤러

• 스마트 ZigBee 게이트웨이로컬 네트워킹 및 유연한 장치 상호 작용을 가능하게 합니다.

• 로컬 API 인터페이스클라우드 의존성 없이 기기 기능에 직접 접근할 수 있도록 허용합니다.

이러한 아키텍처 덕분에 통신 사업자는 개발 시간과 운영 복잡성을 줄이면서 확장 가능한 HEMS를 설계하고 배포할 수 있었습니다.

가정용 에너지 관리에서 기기 수준 API가 중요한 이유

대규모 또는 공공시설 중심의 구축의 경우,기기 수준 로컬 API이는 매우 중요합니다. 시스템 운영자는 이를 통해 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.

• 데이터 및 시스템 로직에 대한 제어권을 유지하십시오.

• 타사 클라우드 서비스에 대한 의존도를 줄이세요

• 자동화 규칙 및 통합 워크플로를 사용자 지정하세요.

• 시스템 신뢰성과 응답 시간을 개선합니다.

OWON은 장기적인 시스템 발전을 지원하기 위해 개방형으로 문서화된 로컬 API를 갖춘 게이트웨이 및 디바이스를 설계합니다.

가정용 에너지 관리 시스템의 일반적인 적용 사례

가정용 에너지 관리 시스템은 다음과 같은 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

• 스마트 주거 단지

• 공공기관의 에너지 절약 프로그램

• 통신사 주도형 스마트 홈 플랫폼

• 태양광 및 전기차 통합 가구

• 중앙 집중식 에너지 ​​모니터링 시스템을 갖춘 다세대 주택

각 경우에 있어서, 그 값은 다음으로부터 나옵니다.조정된 제어고립된 스마트 기기가 아닙니다.

자주 묻는 질문(FAQ)

가정용 에너지 관리 시스템의 주요 이점은 무엇입니까?

HEMS(가정용 에너지 관리 시스템)는 가정 에너지 사용에 대한 통합적인 가시성과 제어 기능을 제공하여 에너지 최적화, 비용 절감 및 편안함 향상을 가능하게 합니다.

HEMS는 태양광 패널과 전기차 충전기 모두와 호환될 수 있나요?

네. 제대로 설계된 HEMS는 태양광 발전량을 모니터링하고 그에 따라 전기차 충전이나 가정용 부하를 조절합니다.

가정용 에너지 관리 시스템에 클라우드 연결이 필수적인가요?

클라우드 연결은 유용하지만 필수적인 것은 아닙니다. 로컬 게이트웨이 기반 시스템은 독립적으로 작동하며 필요에 따라 클라우드 플랫폼과 동기화할 수 있습니다.

시스템 배포 및 통합 시 고려 사항

가정용 에너지 관리 시스템을 구축할 때 시스템 설계자와 통합업체는 다음 사항을 평가해야 합니다.

• 통신 프로토콜 안정성 (예: ZigBee)

• 로컬 API 사용 가능 여부

• 수천 또는 수백만 대의 기기에 걸친 확장성

• 장기적인 기기 공급 및 펌웨어 지원

• 냉난방, 에너지 및 미래 기기를 통합할 수 있는 유연성

OWON은 파트너와 긴밀히 협력하여 이러한 요구 사항을 지원하는 디바이스 플랫폼 및 시스템 구성 요소를 제공합니다.

결론: 확장 가능한 가정용 에너지 관리 시스템 구축

가정 에너지 관리 시스템(HEMS)은 더 이상 미래의 개념이 아니라 에너지 전환, 전력화 및 디지털화에 따라 필수적인 요소가 되었습니다. 에너지 모니터링, HVAC 제어, 부하 자동화 및 로컬 게이트웨이 인텔리전스를 결합한 HEMS는 더욱 스마트하고 탄력적인 주거용 에너지 시스템을 구현합니다.

OWON은 최고의 결과물을 제공하는 데 집중합니다.제조 가능하고, 통합 가능하며, 확장 가능한 IoT 장치이는 신뢰할 수 있는 가정 에너지 관리 시스템의 기반을 형성합니다. 차세대 에너지 플랫폼을 구축하는 조직에게 시스템 중심적 접근 방식은 장기적인 성공의 핵심입니다.