DESIGN YOUR SMARTHOME

단하게 말하면 주택의 안락함 , 편의성 , 보안 , 에너지 효율성 가족구성원에 효율적으로 맞춰지는 것이라고 할수 있습니다.
홈 오토메이션은 가정의 조명, 난방 및 가전 제품을 보다 편리하고 효율적으로 사용할 수 있게 해주는 모든 것입니다. 
또한 더 높은 수준의 편안함과 보안을 제공합니다.
작게는 조명을 원격 또는 자동으로 제어 할 수 있는 간단한 것일 수도 있고 넓게는 집안의 모든 주요 부분을 제어하는 완벽한 시스템 일 수도 있으며, 개인 맞춤형으로 세세히 설정할 수도 있습니다. 
이렇듯 홈 오토메이션은 실내외의 설비,환경,사물등을 편리하게 자동으로 제어 할 수있는 것입니다. 
그리고,누구나 사용하기 쉽도록 만들어 가정과 생활에 많은 이점을 제공하는 것에 그 의의가 있다고 할 것입니다.

홈 오토메이션의 4가지 기능별 특징

안락함 Comfort

홈 오토메이션을 사용하면 원하는 대로 집을 운영 할 수 있습니다. 예를 들어 저녁의 분위기 있는 조명 또는 독서나 휴식을 위한 조명과 같이 필요한 것을 기반으로 하루 중 언제든지 조명이 바뀔 수 있습니다. 냉난방의 지능적인 제어로 실내의 온도가 적당하며, 거주자의 재실 여부에 상관없이 어디서나 가장 최적의 환경을 제공합니다.

편의성 Convenience

가정의 모든 시스템은 자동으로 또는 버튼 한 번으로 제어 할 수 있습니다. 언제 어디서나 스마트폰이나 음성으로 자동 제어가 가능합니다.

보안 Security

홈 오토메이션 시스템에 센서, 경보기및 카메라를 추가하면 보안 시스템으로 쉽게 확장 할 수 있습니다. 그런 다음 가까운 곳이든 먼 곳이든 밤이든 낮이든 장소,시간에 상관없이 항상 가정을 모니터링 할수 있습니다. 물론 화재와 누수에 대한 철저한 대비도 가능합니다.

에너지 효율성 Energy

집에 자동화 기능을 추가하면 에너지와 비용을 절약하는 것이 매우 쉽습니다. 조명 및 가전기기는 필요하지 않을 때 자동으로 꺼집니다. 외출기능을 설정하면 집은 저전력 모드로 전환이 되어 불필요한 에너지를 소모하는 모든 것들이 자동으로 꺼집니다.






NEST의 단계별 난방기능은 가정의 에너지 사용을 줄여줍니다.


NEST 온도조절기는 3단계의 난방세기를 지원합니다.


단계별 난방기능은 3단계의 난방세기를 사용하여 에너지를 절약합니다.

이러한 효율적인 시스템은 일정한 온도를 유지하기 위해 난방 시스템을 자주 켜고 끌 필요가 없이 에너지를 절약해주는 효율적인 기능입니다.


예전의 난방 시스템은  단일 단계의 온 / 오프 시스템입니다.

하지만,요즘의 난방시스템은 단계별 난방을 지원하고 있습니다.

NEST에서 단계별 난방과 난방시스템은 다음과 같이 동작합니다.



1단계



2단계



3단계


NEST 온도조절기의 단계별 난방설정에 따라 난방시스템 버너의 불꽃세기 또한 올라갑니다.


실제 저희집에 설치된 NEST로 단계별 난방이 어떤식으로 동작하는지 보겠습니다.



난방세기를 올릴수록 NEST의 화면이 점점 더 붉어져 단계별 난방으로 동작함을 알 수 있습니다.


사진을 보시면 다음과 같습니다.



실내온도 22.5


1단계 난방


2단계 난방


3단계 난방


3단계 난방으로 실내온도 22.5도에서 23.5도로 설정



그럼,단계별 난방이 어떤식으로 동작이 되길래 에너지가 절약되는지 다음의 실제 난방 그래프를 보면서 알아보겠습니다.



위의 그래프에서 아래하단의  연한 붉은색 bar가 stage1  1단계 난방, 진한 붉은색 bar가 stage2   2단계 난방 입니다. 즉,난방 불꽃세기 입니다.


아래의 1~5번 까지는 NEST 온도조절기로 실내온도 77F (22.5도) 온도로 난방을 하는 경우 단계별 난방에 따른 에너지 사용그래프입니다.(NEST의 공식자료입니다.)


난방시작시간은 오후 4:30으로 시작했고 ,실내온도 20도에서 난방 설정온도 22.5도까지 올라가는 시간과 실내온도 22.5도를 유지하기 위한 난방방식을 나타낸 그래프입니다.


1번은 난방세기가 1단계로 설정온도까지 난방하는데 많은 시간이 걸립니다. (약한 불꽃세기로 인해..)

설정온도 22.5도로 1단계 난방했을때 4:30 ~ 8:30까지 4시간 동안 쉬지않고 난방해야지 실내온도가 22.5도가 됩니다.


2번은 초기에 난방단계를 2단계로 하고 설정온도가 되면 멈추고  온도가 내려가면 1단계로 난방이 됩니다.

4:30~5:45분까지 2단계 난방을 할때 실내온도 22.5도로 되며 5:45~7:05까지 22.5도를 유지하다가 22도 이하로 떨어지는 시점인 7:05~8:30 까지 1단계로 난방해 22.5도를 유지합니다.


3번은 초기에 2단계 난방을 잠깐하고 1단계 난방으로 쭉 동작하다가 설정온도에서 멈추고 그후  온도가 내려가면 1단계로 전환되어 난방됩니다.

4:30~5:20까지 2단계 난방, 5:20~5:55까지 1단계 난방을 하면 실내온도 22.5도가 되며 5:55~7:10까지 22.5도를 유지하다가 22도 이하로 떨어지는 시점인 7:10~8:10 까지 1단계로 난방해 22.5도를 유지합니다.


4번은 초기에 잠깐 1단계 난방을 하고 바로 2단계 난방세기로 전환되었고, 설정온도에서 멈추고 그후 온도가 내려가면 1단계 난방으로 동작됩니다.

4:30~5:05까지 1단계 난방, 5:05~5:40까지 2단계 난방을 하면 실내온도 22.5도가 되며 5:40~7:10까지 22.5도를 유지하다가 22도 이하로 떨어지는 시점인 7:10~8:10 까지 1단계로 난방해 22.5도를 유지합니다.


5번이 가장 효율적인 난방 방법으로 초기에 2단계 난방을 했다가 온도가 설정 온도로 올라가는 시점에 1단계 난방으로 전환합니다.

4:30~5:25까지 2단계 난방,5:20~5:35까지 1단계 난방을 하면 실내온도 22.5도가 되며 5:35~6:35까지 22.5도를 유지하다가 22도 이하로 떨어지는 시점인 6:30~7:20 까지 1단계로 난방해 22.5도를 유지합니다.


위의 그래프를 보시면 에너지를 가장 효율적으로 사용하면서 실내온도가 편차없이 설정온도로 일정하게 유지되는 난방 방법은 5번입니다.


버너 불꽃의 세기를 절묘하게 조절해 가스 사용은 가장 많이 줄이면서도 실내온도는 편차없이 그대로 유지하는 상태로 만들어 줍니다.

이런 지능적인 난방 알고리즘으로 인해 실내온도는 따뜻하게 유지되면서 에너지는 가장 절약할수 있는 효과적인 난방이 가능합니다.


더이상 가스비용을 줄이기 위해 실내온도를 낮출 필요가 없습니다.

따뜻하게 생활하면서도 가스비용은 줄일수 있습니다.

위의 난방 알고리즘은 NEST 온도조절기가 스스로 판단해 동작합니다.


이런 NEST 온도조절기의 특별한 기능을 국내 난방시스템과 정확히 연동한다면 에너지는 훨씬 더 절약이 됩니다.

단순히 원격에서 조절할수 있고,사람이 있을때와 없을때를 인식해 난방을 조절하면 에너지가 절약된다고 생각하면 반만 맞는겁니다.

NEST의 난방 알고리즘은 상당히 뛰어납니다.

일기예보에 맞춰 외부온도에 따라 가스를 가장 적게 사용하고도 설정 온도로 난방가능한 시간대를 학습시켜 난방하는것도 가능하겠죠!


같은 설정온도로 난방을 하더라도 난방시스템이 지원하는 난방세기와 NEST가 정확히 연동된다면 실내온도는 일정하게 유지하면서 에너지는 훨씬 더 절약됩니다.


우리가 일반적으로 알고 있는 에너지 절약방법은 보일러 온도를 1도 낮추면 얼마 절약이 되고,유리창은 단열 뽁뽁이를 붙히고,틈새를 막으며,외출시에는 보일러를 끄지말고 외출기능으로 하는것이 절약된다는 인터넷에 올라오는 그런 상식뿐입니다.


NEST 온도조절기가 지원하는 기능과 난방시스템이 가능한 기능을 잘 연동한다면 실내온도는 더 올라가면서 에너지를 절약하는 방법이 있습니다.

고맙게도 NEST 온도조절기는 정확한 실내온도, 에너지가 절감되는 난방을 위해 난방 알고리즘의 업데이트를 지속적으로 제공합니다.

또한,설치된 주택의 단열상태를 측정하여 난방시스템의 성능과 연동하여 최적의 난방 알고리즘을 스스로 학습합니다.


다음 게시물은 저희집 기준으로 NEST 온도조절기와 난방시스템의 기능을 100%  활용해 3년동안 난방에너지 비용이 얼마나 절약이 되었는지,실내환경은 어느정도 쾌적해졌는지에 대한  실제 난방비와 외부온도 측정값과 연동한 난방동작, 실내온도 data를 공개하겠습니다. 







테스트 완료...


게스트 하우스를 운영중이신 분에게서 연락이 오셔서 현재 운영중이신 게스트 하우스에 적합한 스마트 온도조절기의 적용에 대해 문의를 해주셨습니다.


게스트하우스를 위한 요구사항은 다음과 같았습니다.


-  에어컨,보일러를 스마트 온도조절기 하나로 조절할 수 있는 제품.

-  냉난방비 절감을 할수 있는 제품.

-  원격에서 각방의 냉난방 제어가능한 제품.

-  숙박객들은 제어를 할 수 없는 제품.

-  인테리어적으로 심플한 제품.

-  현재 설치된 냉난방기를 교체하지 않고 최대한 경제적으로 구성할수 있는 제품.

-  난방배관의 재시공은 불가하니 현재 난방배관,설비를 재시공 없이 그대로 적용할수 있는 제품.


위의 요구조건에 적합한 제품을 추천드렸고, 현재 냉난방 설비 환경에서 최소한의 공사만으로 가능하도록 컨설팅해드렸습니다.


선정된 스마트 온도조절기는 바로 Ecobee3 lite 입니다.



10월달에 출시된 Ecobee3 lite는 ecobee3 보다 비용은 훨씬 저렴하면서 기능차이는 거의 없이  만들어진 제품입니다.


Ecobee3 와 비교했을때 기능상의 차이는 확장센서의 미지원입니다.

확장센서는  Ecobee3가 집의 실내 온도 변화에 대해 더 잘 파악할 수 있도록 하기 위해 실내 여러곳에 배치할수 있는 작은 "룸 센서"입니다.


<좌: Netatmo 중앙: 확장룸 센서  우: NEST >


원래 Ecobee3에는 1 개의 룸 센서가 제공되며, 온도 조절기가 집의 온도를 보다 완벽하게 파악하기 위해 더 많이 추가 할 수 있습니다. 

센서들은 또한 모션 센서의 역할도 하므로,Ecobee3는 실제로 모션센서가 설치된 방에 사람이 있는지 온도는  얼마 인지 파악할 수도 있습니다.


다른 주요 차이점은 Ecobee3 lite는  가습기, 제습기 또는 환기 팬을  지원하지 않는다는 것입니다. 

이러한 설비가 있는 경우엔 Ecobee3를 구입해야지 냉난방기의 성능을 최대한 활용할 수 있습니다. 

그러나 이러한 것들이 없으면 Ecobee3 lite로도 충분합니다.


즉,국내 냉난방기에선 그런 기능을 지원하지 않기 때문에 Ecobee3 lite가 더 적합하다는 결론이 됩니다.

디자인에도 약간의 차이가 있습니다. 

ecobee3 라이트가 모서리가 더 둥글게 생겼습니다 .


그외 기능은 Ecobee3와  완전히 똑같습니다.


- 3.5 "터치 스크린

- 사용하기 쉬운 모바일 앱

- Amazon의 Alexa (에코 / 에코 닷을 통한 음성 제어)

- Apple HomeKit 지원

- 에너지 사용 보고서

- 에너지 비용을 평균 23 % 절감


확장 센서,가습기,제습기,환기팬의 미지원을 제외하고는 똑같습니다.


개인적으로는 국내 냉난방 환경에선 Ecobee3 보다 Ecobee3 lite를 구입해서 적용하는것이 합리적인 선택입니다.


Ecobee3 lite가 적합한 유저는 


- 예산의 절약에 관심이 있는 유저.

- 여러 방이 있고,각각의 방을 구분해 냉난방을 제어하고 싶은 유저.

입니다.


항상 Ecobee3를 원했지만 확장센서가 필요하지 않거나 예산에 비해 가격이 너무 높다면 Ecobee3 lite를 고려하시기 바랍니다.


Ecobee3 lite는 인증된 사용자 이외에는 타인이 온도나 설정을 바꿀수 없게 lock 기능도 지원합니다. 


< 온도나 설정을 변경할려고 하면 엑세스 코드를 입력해야 한다 >


게스트하우스나  팬션을 위해 다음과 같은 요구사항을 모두 지원하는 제품으로 Ecobee3 lite는 최적인 제품입니다.


-  에어컨,보일러를 스마트 온도조절기 하나로 조절할 수 있는 제품.

-  냉난방비 절감을 할수 있는 제품.

-  원격에서 각방의 냉난방 제어가능한 제품.

-  숙박객들은 제어를 할 수 없는 제품.

-  인테리어적으로 심플한 제품.

-  현재 설치된 냉난방기를 교체하지 않고 최대한 경제적으로 구성할수 있는 제품.

-  난방배관의 재시공은 불가하니 현재 난방배관,설비를 재시공 없이 그대로 적용할수 있는 제품.











스마트 온도조절기를 본인의 집에 적용시키고자 하는 이들의 선택을 위해 대표적인 제품인 NEST 온도조절기와 Ecobee3의 비교를 해보겠습니다.


스마트 온도조절기는 스마트홈의 중심으로 집의 가치를 크게 높일 있습니다.


스마트 온도조절기의 초기 투자 가치가 있는 많은 이유 하나입니다.


그러나 어느 것을 선택해야 할까요?


안정적이고 신뢰할 수있으며 성능이 검증된 제품을 원한다면 두가지 제품 있습니다


Nest Learning Thermostat

Ecobee3 Smarter Wi-Fi Thermostat


 스마트 온도조절기를 대표하는 제품입니다.


이글의 목적은 스마트 온도조절기를 적용코자 하시는 분들이 현명한 결정을 내리는 필요한 정보를 얻을 있도록 두 제품의 중요한 세부 사항 (국내설치 가능성, 사용 가능한 기능,특징등... ) 비교함으로써 신중한 결정을 하도록 도움을 드리기 위함입니다.


1.국내 설치 가능


국내의 냉난방 환경에서 설치가능성에 관한  두제품 모두 설치가 얼마든지 가능합니다.


미국,캐나다의 냉난방 설비와 국내 냉난방 설비가 다르지만 약간의 수고로 국내에서도 사용가능하며 설치의 용이성으로 보자면 확실히 우위인 제품이 있습니다.


Nest 온도조절기는 냉난방 설비와 전기에 대한 기본지식이 어느정도 있으면  중앙난방의 경우는 일반인도 설치할 가능성이 높습니다.


Ecobee3는 설치와 설정이  복잡합니다.  


특히 Ecobee3 원격 센서를 사용하기 때문에 셋팅  것 많습니다.


또한,HVAC환경의 세세한 부분까지 설정할 수 있는데,전문가로서는 환영할만 하지만 대다수의 초보자들은 어떻게 셋팅해야 하는지 난감합니다.


두가지 중 결정하려고 설치의 용이성이 중요하다고 생각하신다면 NEST 온도조절기가 정답입니다.





2.외관 인터페이스


NEST 군더더기 없는 미니멀리즘 디자인으로,배울 필요도 없이 디자인에 쉽게 적응할 있으며 실내  인테리어 장식이 무엇이든 관계없이 어느 집에나 잘 어울립니다.

저 또한 미니멀리즘 디자인을 신봉하는 사람입니다.


Nest 온도 조절기를 사용하면 휠 돌리고,누르는 동작이 다 입니다. 그만 간단합니다


설정을 변경하려면 휠 사용하여 선택합니다 ( 번째 iPod 휠 유사).


Nest 모바일 앱을 사용하여 상호 작용할 수도 있습니다.


Nest 목표는 단순성입니다.


그에 반해,Ecobee3 유용성이 목표인 제품입니다.


온도 조절기 자체에는 터치 스크린이 있어 스마트 폰처럼 조작  있으며 모바일 앱을 사용할 있습니다.


Nest 8cm 지름의 원형 디자인이며 Ecobee3는 10cm의 가장자리가 둥근 사각형 모양으로 마치 스마트폰 앱 아이콘같은 모양입니다


미적인것을 중요시 하시는 분들은 NEST 온도조절기,  첨단 온도조절기처럼 보이는 것을 선호하시는 분들은 Ecobee3를 선택하시면 됩니다.


 


<본인의 집에 설치된 NEST , Ecobee3>




3.작동 패턴


이것은  스마트 온도조절기 실제로 서로 구별되는 중요한 부분입니다


에너지 비용을 줄이고 삶을 편하게 한다고 주장하지만, 서로 다른 방식으로 동작합니다.


Nest 학습형 온도조절기입니다.


이는 사용자가 설정하고자 하는 온도와 그 온도를 설정하려고 할 때의 여러data(외부기온,실내 열특성등...)를 고려해 Nest 만의 알고리즘으로 설정온도까지 냉난방 하며  데이터를 사용하고 학습하여 자동으로 온도를 조정한다는 의미입니다.


또한 내장된 센서를 사용하여 사람들이 집에 있지 않을 때를 감지하고 그에 따라 온도를 변경하여 에너지를 절약합니다


하지만,모션센서는 실내거주자에게 너무 자주 걷는 것을 요구합니다


만약 Nest가 설치된 곳에 사람이 많이 다니지 않으면 Nest는 실내에 사람이 없다고 생각할 있습니다.


Ecobee3 실내 배치 원격 센서 시스템을 사용합니다


센서는 정말 탁월합니다. 저도 Nest의 심플함을 정말 좋아하지만 Ecobee3의 센서와의 유기적인 정보교환으로 인한 파워풀한 냉난방 동작에는 감탄할수 밖에 없습니다.


센서는  가지 기능 가지고 있습니다. 하나는 설치된 곳을 기준으로 온도를 추적하고 또다른 하나 사람들이 실내에 거주할때의 냉난방을 결정하는 사용됩니다.


센서와 함께 Ecobee3 기상 예측 데이터, 시간  실내 단열 특성 통합하여 최적의 온도를 결정합니다


냉난방기가 지원하는 경우 Ecobee3 사람이 있는 방만 가열 또는 냉방  있습니다. (국내냉난방 시스템으로도 이런식의 동작이 가능하게 구성할수는 있지만 설비가 많이 복잡해진다.)


아무도 집에 없으면 에너지 절약 모드로 들어갑니다.


센서의 단점도 있는데  설치 위치에 따라 때때로 시스템과의 연결이 끊기는 경우도 있습니다


이것은 자주 발생하지 않으며 Ecobee3 센서의 끊김이나 재연결이 발생할 메세지를 스마트폰으로 보냅니다.


냉난방 작동의 정교함은 Ecobee3를 추천합니다.




4. 주목할만한 기능 - 확장성을 고려한...


스마트홈의 구축에 있어서 다음의 기능을 고려할 있습니다


이들은 사용자의 필요에 따라 유용 수도 있고 그렇지 않을 수도 있습니다.


Nest 온도조절기의 주목할만한 특징 :


- 음성으로 실행되는 명령을 위해 Amazon Echo Google Now 연동

- IFTTT 연동

- Smartthings와 연동

- Work with NEST로 여러 스마트 디바이스들과의 최적의 조합

- Energy History 매일 얼마나 많은 에너지를 사용하는지 보여줍니다.

- Home Report 매월 사용하는 에너지 양을 보여줍니다.

- 비정상적인 온도, 오작동  냉난방기 필터 교체 알림 메세지

- 각 사용자의 모바일 위치에 따라 AWAY 상태를 결정하는 데 모든 가족구성원의 모바일 위치 고려

- Nest Cam Nest 온도조절기가 AWAY 상태로 설정되면 보안을 위해 자동으로 ON

- Nest Protect 연기 또는 일산화탄소를 감지하면 자동으로 Nest 온도 조절기를 OFF


Ecobee3 주목할만한 특징 :


- Amazon Echo 연동

- IFTTT 연동

- Apple HomeKit 연동

- 원격 센서는 하루 특정 시간에만 활성화되도록 설정할 있습니다.

- 열 보호 기능이 있는데 이는 온도 측정값에 대한 최소 최대값을 설정할 있습니다. 이 범위를 벗어나는 온도는 무시됩니다.

- 지오 펜싱 기능이 있어 모바일 위치를 기반으로 Ecobee3 대한 변경 사항을 자동으로 트리거 있습니다.

- Ecobee3의 웹 포털에 로그인하면 매월 얼마나 많은 에너지를 절약 있는지, 문제가 감지되면 경고를 보내주며 유지 보수를 위한 알림을 표시 수도 있습니다.

-Ecobee3의 웹 포털에 로그인하면 집의 단열상태 측정,여러 환경요인으로 인한(외부기온,습도,날씨....)에너지 사용량 추적,자신의 집과 다른집과의 에너지 사용량비교,에너지를 절약할수 있는 냉난방 온도 셋팅등 에너지 관리 측면에서의 효율적인 기능 제공 


위에서 서술했듯이 두 온도조절기는 각자 특징이 있으므로 취향에 따라 선택하시면 됩니다.





5. 국내 주택에 적용할때 본인의 거주 환경에 따른 선택


난방방식

중앙난방 : NEST,Ecobee3 모두 가능

개별난방:  NEST,Ecobee3 모두 가능


난방제어

전체난방:  NEST,Ecobee3 모두 가능

각방제어:  NEST,Ecobee3 모두 가능하지만 Ecobee3는 확장센서로 인해 NEST와는 비교도 안되게 정확하게 각방 온도제어가 가능


에너지 세이브 측면

Ecobee3가 좀더 에너지를 효율적으로 사용함.(이에 대해서는 추후에 다시 올릴예정)



* NEST는 얼마전 냉난방 알고리즘 S/W가 업데이트 되어 기존보다 효율이 3~8% 올라갔다고 하는데, 올해 겨울을 지내봐야 에너지가 얼마나 더 절약되는지 알수 있을것 같음


종합적으로 보면 Ecobee3 Nest보다 우수하다는 것처럼 보일 있습니다.

각자 장단점이 있고, 장단점도 그리 큰 차이를 보이진 않습니다. 

중요한 점은 스마트 온도조절기를 국내환경에서 적용시키고자 할 때는 기능적인 면도 중요하지만 본인의 냉난방 환경이나,냉난방 설비에 적합한 제품을 선택해야 한다는 것입니다.





스마트홈에 대한 대단한 열정을 가지신 Makelism님의 아파트에 NEST 온도조절기를 설치했습니다.


Makelism님의 블로그를 보면 스마트홈에 대한 열정이 대단함을 알수있습니다.


http://makelism.tistory.com/


Makelism님도 스마트홈의 중심이 스마트 온도조절기임을 알아보시고 국내 난방환경에 적용시키고자 많은 노력을 하셨습니다.


우연하게 Makelism님의 블로그를 알게되어 NEST 온도조절기를 설치하기 위한 보일러,난방설비에 대해 조언을 해드렸고,Makelism님은 이사갈 아파트에 반드시 설치하시길 원하시기에 7월달 Makelism님 댁을 방문후 아파트 환경에 맞게 NEST 온도조절기를 설치해드렸습니다.


Makelism님 댁은 린나이 보일러를 새로이 설치하셨고,제가 알려드린데로 배선작업도 완료되어 있어 오동작없이  한번에 설치와 NEST 연동작업이 완료된 현장이기도 합니다.


NEST 온도조절기를 국내환경에서 사용하기 위해서는 단순히 보일러와 연동으로 끝나는 것이 아니라 난방 설비까지 맞춰야 합니다. 


이런식으로 꼼꼼하게 작업해야지,고장이나 오동작없이 완벽하게 연동이 가능합니다.



<린나이 보일러 + 히트링크>



<보일러에만 연동하는 것이 아니라 린나이 보일러의 메인 룸콘과도 정확한 설정으로 연동해야 한다. 그렇지 않으면 정상적으로 동작하지 않는다.>



<거실에 설치된 NEST 온도조절기>



< 위모 스위치 + NEST 온도조절기>




Makelism님과는 종종 연락을 취해 NEST 온도조절기의 사용느낌을 여쭤보는데 아직 어떠한 고장이나 오동작 없이 잘 작동한다고 하십니다.


NEST 온도조절기의 능력에 상당히 만족하시다가, 지금은 NEST 온도조절기의 존재자체를 느끼지 못한다고 합니다. 스스로 난방을 조절하기에.....



*Makelism님의 네스트 온도조절기 설치기와 사용기는 Makelism님의 블로그에 상세히 나와 있습니다.


 http://makelism.tistory.com/


(주)HB로이하우스 용인 패시브 하우스 홍보관 NEST 온도조절기 설치


패시브하우스 실적 국내1위 종합건설사인 (주)HB로이하우스의 경기도 용인 패시브하우스 홍보관에 NEST 온도조절기를 설치했습니다.



용인 패시브하우스는 1년 연료소비가 1m2 당 1.5L로 인증받은 패시브하우스입니다.


본 주택엔 난방시스템으로 린나이 콘덴싱 보일러가 설치되었고,각방제어가 아닌 전체난방 방식으로 구성되었습니다.


각방제어 난방이 연료비가 절약된다고 생각하는 경우가 많은데,단열이 좋은 요즘 주택들은 전체 난방으로 바닥의 찬기운만 없게 조금만 난방을 하더라도 충분히 겨울을 지낼수 있습니다.


단열이 좋은 주택에서는 NEST 온도조절기의 "TRUE Radiant" 기능의 효과가 100% 발휘되는 조건입니다.


일반 보일러의 경우는 실내온도를 23도로 설정후 난방을 한다고 하면,실내 온도조절기가 23도가 될때 난방이 정지됩니다.


이때,바닥 아래에 흐르는 온수의 잠열로 인해 보일러는 off 되었지만 실내온도는 23도가 아니라 25도 이상까지 오르는 오버히팅이 됩니다.


일반적인 보일러 실내 온도조절기는 오버히팅으로 인한 에너지 낭비가 발생할 수 밖에 없는 동작방식입니다.


그에반해,NEST 온도조절기는 실내의 단열상태를 학습합니다.


쉽게말해 ,실내온도 1도 오르기 까지의 시간, 1도 내려가기 까지의 시간을 학습하고 이를 토대로 실내의 열특성을 학습합니다.


시간이 지날때마다 NEST 온도조절기는 점점 더 똑똑해집니다.


그래서,난방예측이 가능합니다. 


난방예측이란 미래의 특정한 시간에 실내를  정확한 온도로 콘트롤 가능하다는 의미입니다.


만약 오후 7시에 실내온도를 23도 설정하면 NEST 온도조절기는 학습한 실내의 단열수준에 맞춰 보일러를 미리 동작시켜 오후 7시에 정확히 23도가 되게 합니다.


여기에 덧붙혀 기상청의 날씨 예보와 연동해서 동작을 합니다.


예를 들면 ,오후 7시에 23도로 설정하더라도 날씨예보에 오후 7시의 외부기온이 5도일때와 영하 3도일때 각각 다르게 동작합니다.


외부온도 5도의 정보를 근거로 오후 6시부터 보일러를 동작하고, 영하 3도란 정보를 근거로 오후 5시부터 보일러를 동작할수도 있습니다.


이런 동작은 NEST 온도조절기가 스스로 판단해서 집의 단열 수준과 기상대의 날씨예보에 근거해서 스스로 난방을 한다는 것입니다.


NEST 온도조절기는 단순히 원격에서 on/off,온도변경만 가능한 그런 온도조절기가 아닙니다.


시간이 될때마다 스마트 온도조절기의 파워풀한 동작특성을 소개하도록 하겠습니다.



용인 패시브하우스에 설치된 NEST 온도조절기 - 용인의 기상정보를 볼수 있다. 



NEST 온도조절기의 난방 동작모습






2014년에 출시된 Ecobee3는 NEST 온도조절기와 더불어 스마트 온도조절기를 대표하는 제품이다.

애플의 홈킷을 정식으로 지원하며,2016년에는 아마존의 에코도 지원하므로 음성으로 조작할수 있다.

NEST 온도조절기와 마찬가지로 미국,캐나다의 HVAC 환경만 지원한다.


제품구성은 Ecobee3 본체, 리모트센서 1개로 구성되며 리모트센서는 32개까지 확장가능하다.

리모트센서는 NEST 온도조절기와  Ecobee3의 가장 큰 차이라고 할수 있는데,리모트센서로 인해 Ecobee3의 냉난방 운전은 NEST 온도조절기에 비해 좀 더 지능적으로 동작한다.


그리고,해당지역의 날씨정보를 내려받아 냉난방 동작시에 최적화된 알고리즘으로 냉난방운전을 실시한다.

실제 사용자들의 평가는 NEST의 냉난방 알고리즘보다 Ecobee3의 냉난방 알고리즘을 더 선호하며,에너지도 더 절약이 된다고 한다.

(이부분에 대해선 여려가지 엇갈린 평가가 있습니다. 각 개인마다 HVAC시스템이 다르고 각주택의 환경또한 다르기 때문에 개개의 사용자 평가도 주관적일수 밖에 없습니다. 저희 집에는 두가지다 설치 되어 있으므로 국내환경에서 NEST 온도조절기와 Ecobee3를 사용한 비교기를  추후 올리도록 하겠습니다.) 


Ecobee3의 조작은 터치로 이뤄진다.터치감은 좋은 편이며 응답성도 빠른 편이다.

NEST 온도조절기는 돌리고,누르는 직관적인 동작이며 매뉴구성도 심플한 반면 Ecobee3는 터치로 작동하며 매뉴설정이 좀 더 디테일하게 나와있다.

Ecobee3는 전면 디스플레이 부분을 터치하기 때문에 화면이 쉽게 더러워진다.

이런면에선 NEST 온도조절기는 화면이 더러워지는 경우는 거의 없다.

조작이나 매뉴로 넘어가는 동작 UI 등은 개인적으로 NEST의 직관적인 동작과 비교해 많이 불편하다.


국내 냉난방시스템 환경에서 사용하고자 할때의 설치 난이도는 NEST의 온도조절기보다  Ecobee3의 설치가 훨씬 더 어려웠다. 

난이도로 치면 NEST는 중상 Ecobee3는 최상급 정도....

NEST온도조절기는 지금까지  수십군데  국내의 각기 다른 환경(주택,아파트,사무실,중앙난방,시스템냉난방,보일러,각방제어....)에서 설치해본 경험이 있기 때문에 많은 노하우가 있는데,Ecobee3는 NEST 온도조절기 보다 기기간의 연결이 좀더 어려웠다.

특히,냉방 에어컨 난방 보일러 이런식으로 한대의 Ecobee3에 각각의 두기기를 연결할때 기기 특성 때문에 상당히 애로점이 많았다.


그리고,Ecobee3에서  Local Weather 설정을 하면 4일치 날씨예보를 읽어들이는데,분명히 현재 필자가 사는 경북 구미를  인식했지만 날씨예보는 전혀 맞지 않는 문제점이 있어 이 부분 해결에 꽤 많은 시간이 걸렸다.

증상을 설명하면 주소를 한국으로 설정하고 우편번호를 입력하면 (저의 경우는 39208) 해당번호의 미국 지역의 날씨 정보를 불러오는 것이다.

우편번호를 입력하지 않으면 국내의 위치를 정확히 인식하지만 우편번호를 입력하면 날씨정보가 틀어져 버린다.

그렇다고 우편번호를 입력하지 않으면 날씨 설정이 지원되지 않는 문제가 있다.

Local Weather의 설정은 Ecobee3의 냉난방 알고리즘에 아주 중요한 필수 요인이기 때문에 반드시 자신의 지역 날씨와 정확히 연동하는 것이 좋다.


이렇게,설치와 설정이 어려운 Ecobee3 이지만...

하지만,순수하게 스마트 온도조절기의 냉난방 알고리즘과 에너지 절약 측면에선 NEST 보다 Ecobee3를 더더더 추천한다.

(영국향 NEST 온도조절기 3세대 제품은 난방 알고리즘이 많이 향상되었는데 이번 겨울에는 NEST 3세대 제품과 서로 비교해볼 예정이다.

첫번째,Ecobee3의 리뷰는 여기서 마치며 두번째 리뷰에선 Ecobee3의 장단점과 특징에 대해 상세히 기술할 예정이다.)


<저희집에 설치된 Ecobee3>


<경북 구미지역 날씨 정보:현재 위치 정확히 인식됨>


<4일치 날씨예보>


<국내 시간 정확히 설정>


<냉방시스템,난방시스템.송풍팬 과 연동하여 동작됨을 보여주는 화면>


<Ecobee3 작동화면>












국내 주택에선 냉방,난방의 시스템이 분리되어 있어 NEST 온도조절기나 Ecobee3 같은 스마트 온도조절기를 적용키 위해선 여러 어려움이 많다.

국내에서 스마트 온도조절기를 사용하기 위해서 가장 먼저 고려해야 할것은 냉난방 설비,배관등이 스마트 온도조절기에 맞게 시공되어야 한다.
보일러나 에어컨과 스마트 온도조절기를 연동하는 것이 중요한게 아니다.
일단 배관,설비가 그에 맞게 시공이 되어야 함이 무엇보다 중요하다.

또한 각자 주택의 환경에 따라 설비,배관,시스템 구성이 다르게 설치되어야 한다.

다음의 항목에 따라 어떻게 스마트 온도조절기를 적용하는게 각자의 주택에 가장 적합한지 잘 판단해야 한다.

1. 난방 또는 냉방 아니면 냉난방 모두에 스마트 온도조절기를 적용할 것인가?
2. 주택이 단층이냐 2~3층이냐?
3. 방의 갯수는 ?
4. 전체난방 또는 각방제어?
5. 시스템에어컨 또는 스탠드형 에어컨?
6. 보일러가 1개 또는 그이상 ? 

다음의 그림은 스마트 온도조절기를 주택에 적용하기 위한 몇가지 구성방법이다.




<A. 전체난방 구성>

A. 난방만을 위한 구성으로 하나의 보일러에 하나의 스마트 온도조절기로 전체를 난방하는 방법이다.

장점 : 비용이 가장 저렴.
         시스템과 배관을 가장 간단하게 구성

단점: 방에 따라 편난방이 발생됨. 
        스마트 온도조절기가 위치한 곳의 온도기준이기 때문에 어떤 방은 오버히팅,어떤방은 추울수 있다. 
        어느 한곳만 난방을 할수 없다.






<B: 각방난방 구성>

B. 난방만을 위한 구성으로 하나의 보일러에 다수의 스마트 온도조절기로 각방을 난방하는 방법이다.

장점 : 방방마다 고르게 난방 가능. 
         필요에 따라 부분 난방가능.
         각방마다 스케쥴 기능을 활용해 효율적인 난방가능.

단점: 배관설비 복잡해짐. 
         비용증가.
         보일러와 각각의 스마트 온도조절기 연동과정 복잡. 
         각각의 스마트 온도조절기가 서로 영향을 주지 않게 배선을 독립적으로 구성해야 함







<C: 냉방구성>

C. 냉방을 위한 구성으로 다수의 시스템에어컨에 각각의 스마트 온도조절기로 냉방하는 방법이다.
냉방구성중 1의 방법은 하나의 스마트 온도조절기로 두대의 에어컨 실내기를 구동하는 방법으로 서로 인접한 방일때 가능한 방법이다.
2의 방법은 에어컨 실내기 하나에 각각의 스마트 온도조절기를 연결하는 방법이다.

장점 : 방방마다 고르게 냉방 가능. 
         필요에 따라 부분 냉방가능.
         각방마다 스케쥴 기능을 활용해 효율적인 냉방가능.

단점각각의 스마트 온도조절기가 서로 영향을 주지 않게 배선을 독립적으로 구성해야 함.
        실내기,실외기와 각각의 스마트 온도조절기 연동과정 복잡. 
        약간의 비용증가








<D: 냉난방 복합구성>

D. 냉난방을 위한 최적의 구성으로 각방마다 독립적으로 스마트 온도조절기를 이용해 냉난방하는 방법이다.

장점 : 방방마다 고르게 냉난방 가능. 
         필요에 따라 부분 냉난방가능.
         스마트 온도조절기의 스케줄기능을 활용해 효율적인 냉난방 가능.
         스마트 온도조절기의 모든 기능을 100% 활용가능.

단점각각의 스마트 온도조절기가 서로 영향을 주지 않게 배선을 독립적으로 구성해야 함.
        실내기,실외기,그리고 보일러와 각각의 스마트 온도조절기 연동과정 복잡. 
        비용증가

위와 같이 주택에 스마트 온도조절기를 적용하기 위한 냉난방 구성은 여러 방법이 있으니 각자 환경에 맞게 적용해야 한다


가정용 에어컨은 대부분 다음과 같이 동작한다.


에어컨은 크게 두가지 part가 에너지를 소모한다,

실내기 Fan 과 실외기 컴프레셔로 실외기의 에너지 소모가 실내기 보다 월등히 많다.


대부분 에어컨의 냉방은 설정된 온도로 내려갈때까지 실외기가 동작되고 실내온도가 설정온도보다 내려가면 실외기가 꺼진다. 

여기서 간과하고 있는 사실은 실외기가 꺼진 상태에서도 컴프레셔 코일과 증발기는 냉기를 5~10분정도 유지하고 있다는 점이다.


NEST 온도조절기는 이부분을 적절히 이용해 에너지를 절감시킨다.


즉,적절한 때에 실외기 컴프레셔를 off 시키고 코일과 증발기에 남은 냉기를 이용해 실내기를 송풍모드로 전환해 실내 냉방운전을 한다. 


<Airwave 동작>




냉방도 난방과 마찬가지로 설치된 실내의 환경을 1주일동안 파악하여 실외기의 전원off 시점을 결정하며 ,단열이 잘된 실내환경,습도가 낮은 실내환경에선 실외기 전원 off 시점도 빠르기 때문에 그만큼 에너지가 절약이 됨은 당연하다. 




<Airwave 동작될때의 NEST 화면>





위의 그림에서 보듯이 실내온도가 설정한 온도로 냉각되기 전에 실외기 운전은 종료하고 Airwave 운전만으로 실내온도를 낮춘다.


또한, 인체의 실내 열적괘적감의 data와 NEST 온도조절기를 적절히 조합해 구체화시켜 동작하면 실내체감온도가 5도이상 내려간것과 동일한 열적쾌감을 구현한다.


예를 들어,

실내에 설치된 각종 센서들의 값을 적용해서 다음과 같은 기능을 적용할수도 있을것이다.


실내온도 23.3도,습도50%,기류 0.15m/s 일때 실내환경과,

실내온도 28도,습도 50%이하,기류 1.35m/s 일때의 실내환경이 인체가 느끼는 냉감각적으로는 동등하다.