건물에 냉방 시스템을 구성하는 설비들(냉동기, 냉각탑, 펌프, 외기조화기 등)은 각각 다른 동특성을 갖으며, 설비들이 결합된 시스템은 설비 사이의 비선형적인 동적 관계를 파악하기 어렵기 때문에, 건물의 운영자가 최적 제어를 수행하는 데 어려움이 존재한다.
본 논문에서는, 서로 다른 동특성을 갖는 복수의 냉동기가 결합된 외기조화기 시스템에서 최적 제어에 대한 분석을 진행하였다. 제조사의 설계 및 실험 데이터와 1법칙 기반의 물리식을 이용하여 각 설비에 대한 모델을 개발하였다. 외기조화기 시스템의 제어 변수인 밸브 개도율에 대해 전역탐색을 수행하여, 각 코일에서 제거 열량에 따른 냉동기 시스템의 COP을 정량화하며, 최적 제어를 수행하였다.
냉동기 시스템 COP 정량화와 사례 연구를 통해, 냉동기 시스템의 제어 전략은 냉방 부하에 따라 변화하며, 동일한 냉방 부하를 제거함에도 제어 전략에 따라 시스템의 성능이 변화함을 확인하였다. 2일간의 시뮬레이션을 통해, 비슷한 수준의 급기를 제공하며, 약 6.6%의 냉동기 에너지를 절감하였다. 본 연구에서 제안하는 냉동기 시스템의 동특성을 반영한 제어 방법은 실제 건물 시스템에도 적용 가능하며, 효율적인 시스템 운영 및 에너지 절감에 기여할 것으로 기대된다.