[EMS] BEMS 이해와 시스템 구축

1. BEMS 이해 및 개요

2. BEMS 설계 및 구축

---

1. BEMS 이해 및 개요

BEMS 란?

쾌적한 실내환경을 유지 및 에너지절감이 되도록 유도하는 종합적인 시스템

건축, 설비, 자동제어, 유지보수 등 여러 측면이 고려된 통합 관리 시스템

건물에서는 냉난방 에너지가 가장 많이 쓰인다.

 

BEMS 주요기능

• 실시간 에너지 모니터링 → 실시간 에너지 누수 파악
• 설비 운영 가이드 제공 → 쾌적한 실내 환경을 위한 운영 제공
• 에너지 사용 추이 분석 → 체계적인 에너지 관리 지원
• 신속한 문제 대응 지원 → 운영의 효율성 향상

BEMS 도입 배경 

에너지비용 지속 상승 → 정부의 규제 강화 → 정부의 BEMS 보급 활성화

 

 

1) BEMS 관련 법제도

• 에너지 이용 합리화법 및 시행령, 시행규칙
  • 에너지관리시스템의 지원 : 지원계획을 인터넷 홈페이지와 관보에 게재해야함
  • 에너지진단의 면제 : 에너지관리 시스템을 구축하여 에너지를 효율적으로 이용하고 있다고 산업통상자원부장관이 고시하는 자 → 에너지관리시스템 구축 및 개선 실적을 확인할 수 있는 서류
• 온실가스 목표관리 운영 등에 관한 지침
• 공공기관 에너지 이용 합리화 추진에 관한 규정 : 에너지관리 시스템 의무 설치 대상

 

2) BEMS의 형태 및 특성

 

BEMS 구성도

 

* 피크 경보 : 최대 수요 관리와 관계가 있다. 최대 사용량에 닿으면 경보

 

 

건물에너지 관리 시스템의 계측 분석 수준

Level	내용	계측 및 분석
1(기본)	건물에너지 전체
2 (표준)	에너지 용도별
3 (고급)	장비별
4 (종합)	존별

 

 

 

3) BEMS 형태 및 특성

	Local BMES	Cloud BEMS
장점	보안이 좋다	보안에 약간 위험
단점	비용이 많이 든다	소형건물에 적합
설치장소	병원, 군시설	학교, 공공기관

 

 

 

4) BEMS 설치 기준

건물에너지관리시스템 설치 확인 및 운영 성과확인 기준

• 기본사항 모두 만족하여야 하고 우수사항도 모두 만족하는 경우 으뜸 건물에너지관리시스템으로 확인서 발급
• BEMS 설치 및 안정화 이후 최소 12개월의 운영실적을 평가

 

BEMS 설치평가 항목 및 배점 (교재확인)

1. 일반사항 : 평가 배점은 없지만 가장 중요한 항목이다.

2. 시스템설치 

• 설정된 관제점은 변동이 있을수 있어서 태그 생성규칙을 생성하여 관리한다
• 설치완료 후 BEMS 기능의 정상작동 및 관제점 알람표 항목별로 데이터의 정상적인 수집 여부를 확인하고 오류 발생 시 시정조치 하여야 한다 

*BAS : 건물자동화시스템

 

3. 데이터 수집 및 표시

건물에서 생산, 저장, 사용하는 에너지량을 수집, 저장하고 관련 데이터를 알기 쉽게 컴퓨터 화면에 표시하는 기능을 평가

• 교재의 2021 신규 사항 확인
• 수요처별 : 건물에서 가장 많은 에너지를 쓰는 곳
• 데이터 표시 간격 : 1분단위로 데이터 계측 수집해서 15분 단위로 표시

4. 정보감시 (기존 5종 → 3종으로 변경 )

관제점에서 수집되는 운영 데이터가 운전범위나 기준값을 벗어나는 경우 운영자에게 알려주는 기능을 평가

 

5. 데이터 조회 및 관리(문제가 많았던 항목)

수집한 데이터를 건물 운영자가 조회하고 BEMS를 통한 데이터의 획득, 전달, 저장, 생성 등 데이터 신뢰성 확보를 위한 데이터 관리 수준을 평가한다.

 

6. 에너지 소비 현황 분석

해당 건물의 에너지사용 현황 및 수준을 파악하고 에너지 증감 요인을 분석하는 기능을 평가

 

7. 설비의 성능 및 효율 분석

설비시스템 최적 운전, 유지보수 등 에너지 절감을 위한 에너지성능(효율)을 분석, 관리하는 기능을 평가

 

*EHP, GHP에는 센서를 설치할 수 없다 (고장원인) 그래서 정확한 출력에너지를 측정하기 어렵다

*부속 기기 : 팬, 펌

*COP : 효율

 

8. 실내외 환경 정보 제공

외기 및 실내 환경정보를 제공하여 에너지소비량 분석 및 설비 제어에 활용함으로써 쾌적성을 유지하면서 에너지를 최소화하는 기능을 평가

실외 환경정보 측정 시 미세먼지가 큰 변수가 될 수 있다

 

*AHU : 공조기

 

10. 에너지 비용 조회 분석

건물의 에너지 비용을 산출하고 조회하는 기능을 평가

 

11. 제어시스템 연동

건물 및 설비, 기기 제어를 통한 에너지 절감 기능을 평가

 

12. 에너지 성능 개선 및 유지관리

BEMS를 활용한 지속적인 에너지성능개선 조치 및 BEMS 기능 개선과 에너지 및 비용절감을 위한 유지관리 활동을 평가

 

13. 에너지 성과 절감

BEMS에 의한 에너지절감량을 [별표 4]의 방법론으로 평가한다.

 

 

 

5) BEMS의 주요기능

 

 

2. BEMS 설계 및 구축

BEMS 설치를 하기에 업장이 작거나 .. 사용자의 개별적인 조절이 필요한 장소에는 원격 검칭 계량기가 좋을 수 있다. BEMS는 자동 제어라 사용자가 조정할수없

 

BEMS 국가 표준 (KS F 1800-2)

이미지첨부하기

 

전자식 원격 검칭 계량기 개념도

*AMI (전자식 원격검침시스템) : 에너지원별로 설치

 

 

 

 

2) BEMS 및 원격검침 설치 절차 및 방법

 

<설치 절차>

1. 에너지 이용 현황 파악

구축 건물: 사전 계측을 통해서 파악

신축 건물: 건물도면, 배관도 등 대상건물의 에너지 계통 파악

 

2. 전자식 원격검침 계량기 기획/ 설계

신재생에너지는 분리해서 따로 선정

인자선정할때 사람을 기준으로 선정할 수 있다. (EX. 환자 1인당 사용 에너지 등)

 

3. 전자식 원격검침 계량기 구축

 

<건물 에너지 관리항목>

- 대수분할 : 분할해서 설치, 비용은 올라가지만 에너지 절감가능, 한대가 고장나도 나머지로 사용가능, 펌프에서 많이 사용

- 비례제어 : 기존은 ON/OFF = 0/10 에너지 사용인데, 이건 필요한 만큼만 에너지 사용 가능

- 폐열회수 :사용한 온수 -> 열교환기-> 냉수데움 

- 심야전기 : 발전기를 심야에 멈출수없어서 심야전기는 싸다. (빙축열: 저렴한 심야전기로 밤에 얼음을 얼려서 낮에 냉방에 사용. But, 추가설비장치, 자리  필요)

- 지열냉난방 : 프리히팅, 프리프리팅용으로 쓴다

 

 

<건물 에너지 시뮬레이션>

 

1. ECO2

: 건물의 에너지성능 평가 툴

 

2. ENERGY PLUS

: 실제와 유사한 에너지 값을 도출할 수 있다, 에너지 절감 효과 계산 툴

 

3. DesignBuilder

: 통합 건축물 에너지 해석 프로그램

 

 

*분전반 : 전기가 흐르는 주된 선을 간선이라 하는데, 옥내 배선에서의 간선으로부터 각 분기회로로 갈라지는 곳에 설치하여 분기회로의 과전류 차단기를 설치해 한곳에 모아놓은 것을 분전반이라고 한다.

 

*주거건물은 건축물에너지효율등급 기준에서 냉방에너지 소요량이 빠진다

단순회귀식

-에너지 사용량을 외기 온도 기준으로 예측

 

고도화된 회귀식

- 동적 에너지 해석(사용빈도 낮음, 건물의 에너지소비량이 매우 많다면 활용도가 높다.)

- 기계학습 : 데이터를 분석하고 분류해서 기존의 정보로 새로운 의미를 찾아내는 기법

 

에너지 비용 산출, 조회 중요