DESIGN YOUR SMARTHOME



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






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.

NEST 온도조절기의 3세대 제품에 추가된 기능인   Farsight display는 원거리(약 6미터)에서 사람의 움직임을 감지하면 화면이 꺼진 상태의 NEST 온도조절기가 화면이 켜지면서 사용자가 선택한 정보를 나타내어주는 기능이다.


Display software 5.1.8-3까지 단순히 아날로그/디지털 시간만 표시했었는데, 5.5-5로 Software가 업그레이되면서 Farsight의 여러 추가 옵션이 생겼다.

추가된 Farsight의 옵션은 다음과 같다.

  • The thermostat’s target temperature  (설정한 온도표시)
  • The current room temperature (현재 실내온도)
  • An analog clock (아날로그 시계)
  • A digital clock (디지털시계)
  • The weather and forecast (날씨 및 예보)
Farsight Display 기능은 사람과 NEST온도조절기 사이의 최대거리(6m)일때와 근접거리(1m) 일때 각각 다른정보를 디스플레이한다.

Farsight의 셋팅


최대 6m 거리

근접1m거리 

없음 (해제)


디스플레이가 꺼져있슴

설정 온도

현재 실내 온도

아날로그 시계

디지털 시계

날씨 및 예보



동영상으로 보면 다음과 같이 동작한다.




Farsight 기능은 NEST가 원거리에서도 나의(주인) 존재를 알아채는 기분이 들게 해주고,가까이 다가가지 않더라도 NEST의 정보를 알게해주는 편리한 기능이다.

Farsight는 이전세대의 NEST와 확실히 차별되는  3세대 NEST의 고해상도 디스플레이를 이용한 친근한 기능이다.




저에너지 스마트 홈 - 냉난방 제어

스마트 온도 조절기 vs 일반 온도조절기


일반 온도 조절기

일반적인 온도 조절 장치는 두 가지 종류가 있다. <보일러 온/오프 만 가능한 온도조절기 / 난방스케쥴 프로그램이 가능한 온도조절기> 

전자는 가장 저렴하지만, 아주 구식이다.이런 종류의 온도조절기는 수동 설정 온도 이며 온도센서만 있으며 다소 부정확 할 수있다. 

프로그램 가능한 온도 조절기는 시간에 따라 자동으로 또는 난방/냉방 온도를 조정한다. 

난방스케쥴 프로그래밍 디지털 인터페이스를 제공하고 하루에 여러번의  냉난방 시간을 설정 할 수 있다. 



스마트 온도 조절기

스마트 온도조절기는  기술적으로 진화한 난방/냉각 제어가 가능하다. 

편리하고 지능적인 여러 다양한 기능과 프로그램 가능한 온도 설정, 예약 및 심플한 디지털 인터페이스 UI,원격 엑세스,각종 센서들의 측정data에 기반한 동작들...

이러한 기능 중 일부는 개선된 에너지 효율 및 피드백, 원격 프로그래밍, 지오 펜싱, 학습 및 경고메세지를 포함한다. 

스마트 온도 조절 장치가 Wi-Fi 와 연결되면, 장소와 시간에 상관없이 언제 어디서나 스마트 폰이나 태블릿, 컴퓨터에서 앱을 통해 원격 액세스 할 수 있다. 





스마트 온도 조절기 선택시 고려 사항

일반적으로 가정에서 가장 많이 소비하는 에너지가  냉난방에 사용되는 에너지이다. 

가정에서 냉난방 시스템을 낭비없이 효율적으로 컨트롤 가능하다면 실질적으로 가정의 에너지 사용을 절약 할 수 있다. 

냉난방의 효율적인 방법을 찾기 위해션 정확한 온도 제어, 여러 센서 기능의 이해,잘 계획된 냉난방 스케쥴등이 조화 되어야만 효과적인 에너지 절약이 가능하다.

여기에 더불어 디자인, 앱 사용의 편리성. 각종 센서,사물인터넷 디바이스와 결합을 통한 확장성을 고려해햐 한다.

다음의 내용은 가정에 적합한 스마트 온도 조절기를 선택하는데 있어서 고려사항 들이다.


 

온도 제어
*무엇보다도, 실내온도의 제어에 탁월해야 한다.

 
  • 난방 및 냉각  - 대부분의 주택엔 보일러/ 에어컨 장치가 있다.  각 가정의 환경에 따라 전체 또는 각방  냉난방의 복잡한 설정을 가질 수있다. 따라서 가정의 냉난방 환경에 적합하고 시스템과 호환되는 온도조절기를 구입해야한다.
  • 온도제어 범위 - 온도조절기가 제어할수 있는 최저온도~최고온도.
  • 프로그래밍 가능한 팬 - 실내의 냉방을 위하여 때로는 송풍(팬)만을 사용하여 공기대류를 활용할수도 있다.또한 공기순환을 위해서도 송풍(팬)의 개별적인 제어가 반드시 필요하다.
  • 키패드 잠금 - 자신이 설정한 냉난방 설정을 다른 사람의 조작으로 해제됨을 방지키 위해 있으면 좋은 기능이다.
  • 신뢰할수 있는 각종 센서 - 오차없는 온습도 센서는 반드시 필요하며,직사광선으로 인한 온도조절기 온도측정 오류 방지 기능이 반드시 필요하다.
 

에너지 관리
 가스와 전기 요금 절약을 위해 집에있는 경우에만 시스템을 실행하거나 외출할때는 자동으로 정지,그리고 자동으로 일정을 만드는 라이프스타일 학습 기능을 활용하여  냉난방기를 운용할수 있어야 한다.

 
  • 예약 - 매시간/매일/월~금/월~일....등 다양한 스케쥴이 가능한 기능
  • 휴가 모드 -  휴가일때 신속하게 모든 일정을 해제 할 수있는 기능
  • 자동 - 사용자의 온도 조절기 사용패턴을 기반으로 냉난방 학습할수 있는 기능
  • 피드백 -  에너지 사용 모니터링 및 절감을 위한 이상적인 방법을 매월 또는 수시로 텍스트 또는 이메일로 보내는 기능
  • 지오 펜싱 - 당신의 GPS 위치를 기반으로 냉난방 시스템을 제어할수 있는 기능
  • 설정 온도 달성 예상  - 냉난방시스템의 동작시 설정한 온도로 실내온도가 도달 하기까지의 예상시간을 알수 있는 기능
 

센서
정확한 제어를 위해 내장된 각종 센서들,또는 추가 센서를 사용하여 보다 더 정확한 냉난방을 제어할수 있다.

 
  • 영역 - 와이파이 온도에 비교적 새로운는, 온도 센서는 시스템 설정 또는 해제해야합니다 있는지 확인하기 위해 집 전체에 배치 할 수 있습니다
  • 날씨 - Wi-Fi에 온도 조절기가 인터넷에 연결되어 있기 때문에, 자동 운전을 결정하는 지역 기상 조건을 사용하여
  • 습도 - 특정의 습도를 유지하기를 원하는 사람들을 위해, 내장 된 통신 또는 습도 센서는 시스템이 온 또는 오프되어야 하는지를 결정할 수있다
  • 모션 - 모션이 감지되었을 때 (누군가가 집에있을 때 이상적으로 감지) 기간에 당신 HVAC 시스템의 사용을 제한
  • 상태 표시 등 - 내장 시스템이 효율적으로 실행하는 경우 알려 진단 도구; 종종 새로운 필터는 큰 차이를 만들 수 있습니다
 디자인, 미학 및 지원
장치, 사용 및 장치의 용이성 및 스마트 폰, 태블릿 PC도 무겁게 무게해야합니다에서 원격 제어 기능의 전체적인 모양과 느낌을. HVAC 시스템은 복잡 할 수 있습니다 - 자신의 최종 목표는 간단하다하더라도 - 당신은 또한 제조업체가 계획대로 초기 설정이 정확하지 않는 경우에뿐만 아니라 제공하는 지원을 고려해야하므로.
 
  • 보이는 -이 제품은 분명보기에, 벽에 가능성이 앉을 것이다 - 당신은 조화 또는 눈에 띄는 하시겠습니까?
  • 설치 - 당신은 그것을 직접 설치하거나 제품 전문 HVAC 기술자 설치를 수행하는 것이 좋습니다합니까?
  • 통합 - 제품 독립형 앱 있는가, 그것은 다른 장치들과 작동 하는가, 또는 전체 홈 오토메이션 시스템의 일부이다?
  • 로컬 컨트롤 - 당신이 온도에 직접 원하는 모든 것을 제어하고 컨트롤이 얼마나 쉽게 명백하다 할 수 있습니까?
  • 모바일 애플리케이션 - 앱에서 할 수 프로그램의 모든되고 싶어 수행하거나 또는 해제를 설정?
  • 지원 - 모든 온라인 포럼, 이메일 지원, 전화 지원, 라이브 채팅 보증 무엇인가가있다?


사물인터넷을 위한 스마트홈 플랫폼중 대표적인것이  애플의 홈킷 , 구글의 구글홈,아마존의 알렉사 등이 있다.

각사마다 스마트홈 플랫폼은 다르지만 그 목적은 집의 모든것을 통제하는것에 있다.
집의 제어는 크게 전등 on/off, 실내온도조절, 잠금 및 보안 으로 크게 나뉜다.
더 많은 스마트디바이스들이 나오면 집의 제어에 관한 분야가 더 확장되고 세분화될것이다.

그중 애플의 홈킷은 음성인식 기능인 시리(siri)를 기반으로 하고 있는데,가장먼저 음성인식을 스마트폰에 적용한만큼 음성인식률이 상당히 좋은편이다.
음성인식으로 사물인터넷 장비들을 제어하면 초보자나 아동,노인들, 기계에 익숙치 못한 사람들까지 음성으로 집안의 기기들을 쉽게 제어할수 있다. 
 
홈킷을 지원하는 스마트온도조절기는 대표적으로 Ecobee3가 있는데,NEST 온도조절기는 구글에 인수된후 애플스토어에서 퇴출되어 홈킷지원이 되지 않는다.
하지만,약간의 수고로 홈킷과 연동할 수 있으며 또한,조금의 프로그래밍으로 Siri를 통해 한글로 NEST 온도조절기의  완벽한 제어가 가능하다.

홈킷을 지원하는 스마트 디바이스들은 거의 다 Siri로 명령을 내릴때 영어를 사용해야 한다.
영어에 익숙치 않는 국내사용자들은  영어로 Siri에게 명령을 내릴시 인식률이 좋치 못하다.

NEST를 홈킷에 연동키 위해서는 서버로 사용할 osx가 설치된 맥이 필요하며,외부에서 명령을 수행할려면 애플TV가 필요하다.

본인의 주택에는 NEST 온도조절기가 2대 설치되어 있으며, 각각 시스템에어컨과 보일러에 연결되어 있다.

이처럼 주택에 다수의 NEST 온도조절기가 설치되어 있으면, NEST 온도조절기를 각각 그룹으로 분리해주어야 한다.
만약,그룹으로 분리하지 않으면 Siri로 명령을 내릴시 모든 NEST 온도조절기가 한꺼번에 동작이 된다.
예를 들어 시스템에어컨에 연결된 NEST 만 작동해야 하는데 보일러에 연결된 NEST도 같이 동작되는 경우가 발생한다.
그래서,다수의 NEST를 각각 제어하기 위해선 좀 더 디테일한 홈킷 설정이 필요하다.

다음의 영상은 모노하우스에 설치된 NEST 온도조절기를 Siri를 이용하여 동작하는 영상이다. (사투리 억양 이해바랍니다.)
(저희집 주택이름은 모노하우스 입니다.)

<시스템에어컨 동작>



<보일러 동작>




이처럼,공식적으로 홈킷을 지원하지 않는 NEST 온도조절기이지만 얼마든지 Siri를 통한 제어가 가능하다.


NEST 온도조절기는 미국의 HVAC 시스템에 최적화 되어 있다.

냉방운전,난방운전,팬 운전 뿐 아니라 옵션에 따라 가습과 제습 제어도 가능하다.

국내에선 NEST 온도조절기를 사용하시는 소수의 분들이  대부분 난방에만 사용하는데 이는 NEST의 기능중 아주 일부만 활용하고 있는 것이다.

미국의  HVAC 처럼 NEST 온도조절기를 100% 활용하기 위해선 국내에선 시스템에어컨과 NEST 온도조절기를 연동하면 된다. 

시스템에어컨과 연동을 하면 NEST 온도조절기의 파워풀한 모든 기능을 사용가능하다.



<거실에 설치된 NEST Thermostat>

---------------------------------------------------------
먼저 미국판 NEST 온도조절기는 다음 동작이 가능하다.

냉방운전. (Y1,Y2)
난방운전. (W1,W2,W3)
팬 제어. (G)
가습(옵션) (*)
제습(옵션) (OB)
---------------------------------------------------------
국내 시스템 에어컨의 기능은 다음과 같다.(본인의 집에 설치된 LG 휘센 시스템에어컨 기준)

냉방운전,
난방운전.
송풍.
제습.
인공지능운전
---------------------------------------------------------
이런식이고 ,바람의 세기 조절, 부가운전(공기청정,쾌적풍)등....조금씩 다른 기능들이 부가적으로 있다.

미국판 NEST 온도조절기와 국내 시스템에어컨을 연동한다면 다음의 기능끼리 서로 연동이 가능하다.


 

이런식으로 구성하면 이론상으론 NEST 온도조절기의 기능은 100% 사용가능하다.
여기서,NEST는 바람의 세기,부가기능운전(쾌적풍,공기청정),인공지능운전등의 기능자체가 없으므로 이런기능과는 연동을 할수가 없다.


먼저 시스템에어컨과 NEST를 연동하기 위해서 아래와 같이 각각의 장비들과 연동해야한다.


 


일반적인 시스템에어컨은 실내기와 실외기가 연결되어 있고,실내기는 유선리모컨과 연결되어 있다.
NEST를 시스템에어컨과 연동할려면 실내기,실외기,유선리모컨 모두와 연결해야 한다.
유선리모컨은 NEST가 지원하지 않는 바람의 세기,부가기능운전(쾌적풍,공기청정),인공지능운전 ,그리고 에러메세지를 확인하기 위해서 반드시 필요하다.

NEST와의 연동을 위해선 시스템에어컨 모델에 따라 유선리모컨과 실내기의 온도센서는 제거 해야 하는 경우도 있다.

유선리모컨도 보일러와 마찬가지로 DC 12V로 동작이 되며,NEST와의 연동을 위해선 DC 릴레이가 필요하다.

에어컨 실내기와 NEST의 연동은 실내기는 220V 이므로 24V~ 릴레이로 연결하면 되며,유선리모컨이 실내기에 전달하는 신호를 먼저 알아내어야 한다. 
본인의 주택에선 LG휘센을 사용하고 있는데,휘센의 냉방/난방/팬 제어/바람세기 신호는 모두 알아내었다.

그리고,냉방/난방/팬 제어/바람세기 2단계 제어가 가능한 on/off 접점기능이 있는 Sub Board를 제작하였다.
(이부분에 대한 디테일한 설명은 내용이 많아서 생략합니다.)

그후,에어컨 실내기 필터를 제거하면 보이는  실내기 제어 회로에서 유선리모컨과 연결되는 단자에  제작한 Sub board를 이중으로 연결하고, Sub Board와 NEST를 연결한다. (아래 사진 참조)

Sub Board에는 NEST 온도조절기의 단자에 맞춰서 W,Y,G,C,RC,RH 여섯단자를 만들었으며,
NEST 온도조절기와 직결로 연결되는 구조로 만들었다.
(Sub  Board는 Ecobee3와도 완벽히 호환된다. 본인의 집 2층의 시스템에어컨은 Ecobee3와 연결해 사용하고 있다.)



<시스템에어컨 실내기>





<NEST Themostat 과 시스템에어컨 연결>

여기서 냉방 2stage(Y2), 난방 2stage(W2) 도 연결했는데 , 이는 스테이지 동작에 따라 에어컨 바람의 세기가 달라진다.
즉,1 stage 일때는 약풍, 2stage 일때는 강풍으로 동작이 된다. 


 
<NEST 온도조절기 결선도>

조금은 어려운 과정이지만 이런식으로 구성해서 NEST를 냉방/난방/팬 제어 동작을 하면 유선리모컨의 화면도 냉방/난방/송풍 화면으로 따라서 바뀐다.

그런데,실외기가 동작하지 않는 현상이 발견되어 다시 Sub Board를 수정해 실외기도 냉방/난방운전에 따른 각각의 ON/off 동작이 완벽히 되도록 재설치하였다.

그리고,NEST 온도조절기의 에너지 절약기능중 냉방시 Airwave 기능이 있는데,이 또한 완벽히 동작이 된다.

아래의 영상은  NEST온도조절기와 시스템에어컨이 연동되어 NEST의 모든기능을 100% 완벽히 수행하는 영상이다.
NEST 온도조절기의 동작에 따라 유선리모컨도 연동된다.

<냉방 동작>




<난방동작>
 


<팬(송풍) 동작>


 

조금은 어려운 작업이지만 nest 온도조절기의 100%  모든 기능을 국내에서도 완벽히 사용가능하다.
모든집에 이런식으로 구성할수는 없지만 NEST를 이용해 공조냉난방을 하고자 하시는 분들은 100% 가능함을 알려드린다.


* 저희집의 경우는 저에너지 주택으로 지어졌는데,NEST로 바닥난방과 공조냉난방을 적절히 조합해 생활하고 있으며,실제 난방비 절약에 상당한 도움이 됨을 체험했습니다.
 또한,겨울엔 NEST 홈페이지에 나오는 NEST  활용법처럼 스케쥴기능을 활용해 아침 기상전에 실내를 데워놓고,지금과 같은 더운 날씨에는 외출후 집에 도착하기 전 에어컨을 미리 동작시켜 냉방시켜놓고,또한 실내공기질에 따라 적절히 팬을 동작시켜,열교환기와 연동해 사용하고 있으며, 무엇보다 "work with nest" 즉 다른 스마트장비들과 NEST를 연동하여 NEST의 기능을 훨씬 더 확장하여 사용하고 있습니다.


먼저 본인이 사용해본 스마트 온도조절기는
NEST 1,2,3세대 , UK NEST 2,3세대, Ecobee3 , Netatmo Thermostat등이며,
현재 구성은 난방은  연료전지+ 경동 콘덴싱보일러와 UK NEST 온도조절기 3세대
1층 시스템에어컨(LG 휘센) 냉난방    NEST 3세대 미국향 
2층 시스템에어컨(LG 휘센) 냉난방   Ecobee3 
로 구성해서 사용하고 있다.

-----------------------------------------------------------------------------

일반적인 경우엔 보일러는 메인룸콘만 연결하면 모든제어가 가능하고,또 이렇게 일반 주택에선 설치가 되어있다.
NEST 온도조절기를 국내보일러에 연결해서 사용키 위해선 2가지 또는 3가지 모두 연동해야 완벽한 제어가 가능하다.




NEST 온도조절기와 메인룸콘,보일러, 또는 배관밸브 모두 연동해야 하는데...
NEST 온도조절기는 온수온도를 설정할수 없고 보일러의 에러메세지를 디스플레이 할수 없기 때문에 반드시 메인룸콘과도 연동해야 한다. 
보일러 메인룸콘으론 환수온도 및 온수 온도를 설정해야 한다.
메인룸콘은 DC12V로 구동되므로 NEST 온도조절기(24V~)와 연동하기 위해선 DC 릴레이가 필요하다. 

얼마전 출시된 유럽형 3세대 NEST 온도조절기는 온수설정이 가능하지만 국내 주택 대부분이 사용하는 콤비보일러에는 적용이 되지 않고,
온수탱크나 온수통이 따로 있는 시스템보일러나 저탕식 보일러와 연동하는 옵션이므로 국내에선 쓸모없는 기능이다.
만약 가정에서 모텔이나 업소등에 쓰이는 온수탱크가 따로 있는 시스템보일러를 사용한다면 온수온도까지 NEST로 제어가능하다..

보일러와 NEST를 연동할때 보일러는 220V 이고 NEST 온도조절기는 (24V~)이므로 24V~ 릴레이를 사용하면 되는데 릴레이의 종류에 따라 보일러 특성을 탄다.

NEST 온도조절기에서 릴레이를 통해 ON/OFF 신호를 보일러에 보내는데 궁합이 맞지 않으면 보일러에 무리가 간다.

경동,린나이,대성,귀뚜라미등... 많은 보일러가 있는데 릴레이와 맞지 않으면 점화플러그가 오동작되어 계속 on/off만 반복되는 starting 불량이 생긴다.

본인도 경동콘덴싱 보일러에 시도했다가 수시로 오동작으로 인한 에러메세지가 메인룸콘에 자주 디스플레이 되었다.
결국 보일러 메인보드를 교체했고, 다른 종류의 24V~ 릴레이로 교체해서 겨우 해결을 했다.

대성보일러의 경우에는 NEST 와 연동하기 위해선 메인룸콘의 펌웨어를 교체해야지 동작을 한다.
린나이 보일러의 경우는 다른 보일러와 비교해 릴레이의 특성을 타지 않고 NEST와 궁합이 아주 잘 맞는다.


밸브와 NEST 연동이 가장 쉬우면서도 어려운데....
NEST는 밸브와 오로지 1:1 로 동작한다.
즉,밸브 1개당 NEST 온도조절기 1대가 필요하다.

NEST 온도조절기에 여러개의 밸브를 병렬연결하면 오동작이 발생한다.
본인도 밸브와의 연동에서 가장 많은 어려움이 있었는데...
밸브제조사의 기술부에 문의한 결과 밸브는 병렬로 연결할시 반드시 오동작이 발생한다고 한다.
(코텍 각방제어기 같은경우는 매뉴얼에 밸브의 병렬연결은 되지 않는다고 분명히 명시되어 있다.)

어떤 오동작이냐 하면 NEST에서 신호를 ON하면 밸브가 닫힘에서 열림까지 90도 각도로만 움직여야 하는데 360도로 뱅글뱅글돈다.




밸브와 NEST 온도조절기와 연동은 전기적으론 밸브도 21V~ 여서 NEST에 바로 연결 가능하지만 하나 이상의 병렬연결은 불가능이다.
대부분의 주택은 다음과 같이 보일러 분배기가 구성되어 있다.



여러개로 배관이 나눠진 분배기에 밸브가 연결되어 있고 밸브는 밸브제어기에 연결되어 있다.
각방온도조절기로 밸브제어기에 신호를 주면 각방에 해당하는 밸브가 열리게 밸브제어기에서 신호가 가서 밸브가 열리고 난방이 종료될때는 닫힌다.

만약 이런구조에 NEST를 연결하겠다면 각 밸브마다 1:1로 NEST를 연결해야 한다.
이럴경우 너무나 많은 비용이 든다.

NEST 1대로 각방을 제어하는 방법이 아예 없는 것은 아니나,본인이 사용해본 바 각방제어가 오히려 난방비가 많이 나와 이제 사용하지 않는다.
본인 주택기준으론 그냥 NEST로 전체난방을 하는 것이 훨씬 더 난방비가 절약되었다.

다음은 본인 주택에 설치된 NEST 온도조절기로 난방하는 영상이다.
NEST로 난방을 시작하면 보일러가 ON되어 동작되며,경동 보일러 메인룸콘의 환수온도가 변화되는것을 볼수 있다.
(난방방식을 온돌난방으로 설정했기 때문에 환수온도로 제어가 된다.)



 

마지막으로 NEST 온도조절기와 국내보일러와 연동하기 위해선 설비도 다르게 시공되어야 한다.
신축일때 난방 배관부터 다르게 시공되어야 한다. (정말 중요함)

Nest 온도조절기를 국내에 사용하기 위해선 단순히 보일러에 연결만해서 동작이 된다고 끝나는게 아니다.
국내보일러는 동파방지 기능이 있는데 룸콘의 on/off 와는 상관없이 배관내의 온수가 순환을 한다.
이때,NEST가 off 되어 있어 밸브가 닫혀있는 상태일때 온수가 흐르지 못하면 내부 압력때문에 보일러가 에러메세지를 출력한다.
어떤 보일러 회사에 문의해도 NEST와는 공식적으로 호환이 되지 않는다고 하는 가장 큰 이유중 하나란걸 나중에야 알았다.
당장은 동작이 되기때문에 잘 설치되었다고 생각하면 안된다.
이부분의 대책이 없으면 동파방지로 인한 내부압력때문에 결국 보일러가 고장나버린다.
본인도 초기에 이런 문제에 대한 지식이 전혀 없었기 때문에 보일러를 계속 수리하다가 결국은 보일러를 교체했다.
 
보일러 업체도 온도도절기로 nest를 사용한다면 AS를 보장해주지 않는다.

NEST는 국내보일러의 동파방지 동작에 대해선 전혀 알지 못하므로 또는 신호를 전달받지 못하므로 NEST온도조절기가 off된 이상 밸브는 항상 잠겨 있으므로 나중에는 보일러 고장의 원인이 된다.
반드시 동파방지를 위한 배관이 따로 시공되어야 한다.