네스트 (Nest), 에코비 (Ecobee) 설치 및 문제해결기

네스트(Nest) 와 에코비(Ecobee) 를 설치했다.
설치한 이유는 오버히팅을 해결하는 것이 주 이유였고, 외부에서 온도조절, 디자인, 최신기기를 써보고 싶다는 생각이 들었다.
우리나라 환경과 맞지 않아 설치가 어렵다고는 하나, 잘 찾아보니 사례도 꽤 있었고, 가능했다.
다만 인터넷에서 찾은 방법으로 설치하니 오작동 하는 경우가 있어서 좀 더 확실한 방법을 택했다.
처음에는 네스트, 에코비 만을 사용했는데, 오작동 때문에 카콘릴레이를 이용하는 방식으로 바꾸었다.
RC840T-240 릴레이를 이용하는 방법도 꽤 알려져있는데, 비싸기도하고 급하게 구하기가 어렵다는 단점이 컸다.

설치기종 : Nest learning thermostat 3rd , Ecobee 3 lite
필요물품 : 카콘릴레이 (HR705-2PL) + 릴레이소켓 (KMY2),  AC24V 어댑터 700mA 이상, 적당한 전선, 커넥터

카콘릴레이는 긴급하게 구하느라 힘들었는데 부산 사상구에  “세기비즈”라는 곳에서 오프라인 구매했다. 다양한 물건이 있고, 직접 운영하는 온라인 쇼핑몰도 있어서 또 필요해지면 온라인 쇼핑몰인 “비즈마켓”에서 구매할 예정

설치를 하기 위해서는 HR705-2PL, KMY2에 대한 이해가 필요했다.

우선 HR705-2PL은 AC24V용을 구매해야하고 품명의 5라는 숫자는 허용전류 5A라는 뜻이다. 즉 5A이상의 전류가 흐르는 제품을 여기에 연결하려면 다른 걸 사용해야한다.
ex) HR710시리즈 (10A), RC840T-240 (22A), 다른 더 큰 용량의 릴레이

 

우선 릴레이를 소켓에 꽂아서 사용한다.
릴레이에는 회로도가 그려져 있는데 저걸 해석하면 무궁무진한 응용이 가능해진다
소켓을 자세히 보면 빨간 동그라미 친곳에 작은 숫자가 적혀있다. TOP VIEW의 사진과 같은 순서로 배열되었다. 릴레이와 소켓의 배열이 약간 다른데, 소켓에 결선을 할 것이기 떄문에 소켓의 숫자 기준으로 연결하면 된다. (릴레이와 소켓의 숫자 위치는 다르지만 결선은 숫자대로 하면 된다.)

해석을 하자면 전원이 연결되지 않았을 때는 1번과 9번, 4번과 12번이 연결되어 있다가, 13번과  14번에 AC24V 전원 두 극이 연결되면  8번과 12번, 5번과 9번이 연결된다. (1번과 9번, 4번과 12번 연결은 끊어진다. )

교류는 극성이 없지만 편의상 13번을 -, 14번을 +로 생각한다.

네스트 결선도

난방만 연결하였고, 밸브는 제어할 필요가 없는 경우의 구성(지금 에코비로 사용중인 구성)

편의상 AC극성을 구분해서 네이밍 하자면
네스트나 에코비는 Rc,Rh 둘 중에 하나에 반드시 AC+가 들어가고, C에는 AC-가 들어가야 네스트 본체가 충전되면서 정상 작동한다. (네스트 본체에 소형 리튬배터리가 들어있음)
네스트와 릴레이 둘다 AC전원이 필요하기 때문에 사진처럼 13번을 경유하는 경로로 구성했다.

네스트,에코비의 동작원리는 내가 이해한 바에 의하면 그 자체로 소형 릴레이 덩어리 인데, 원리 자체는 간단해 보인다. 난방이 필요하다 판단하면 Rh와 W1을 연결해서 W1에 AC+전원을 공급하는 것이다. 미국 HVAC시스템은 24VAC를 사용하기 때문에 추가적인 릴레이 없이 잘 되지만 우리나라는 220V를 쓰기 때문에 둘 사이를 띄어놔야한다.

린나이 보일러는 A접점 B접점 모두 지원하는데 보일러 매뉴얼을 참고하면 오른쪽 딥스위치 5번을 올리면 A접점으로 작동한다.

난방신호를 W1을 통해 보내면 릴레이 14번에 AC+가 공급되어 릴레이가 작동한다. 4번과 12번이 붙어있었는데, 이게 떨어지고 8번과 12번이 붙게 된다. 여기에는 AC24v 전원과는 이제 독립적인 부분이다. 8번과 12번이 붙으니 린나이 보일러의 각방제어선 2개가 쇼트되는 셈이고 이게 난방을 가동한다. 떼면 잠시후에 보일러가 꺼진다.

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처음에는 Rc와 C에 AC24V전원을 연결하고 Rh와 W1에 린나이 각방제어포트선을 연결했는데, 문제가 있었다.
대부분 이렇게 잘 쓰는데, 난방이 가동된 후에 보일러가 꺼지지 않았다.

원인을 찾기 위해 다양한 테스트를 해보았다.

보일러 접점제어포트에서 나온 두선을 손으로 직접 붙이고 떼고 했을 때는 A접점에 맞게 붙였을 시 가동,뗐을 시 미가동으로 정상동작함을 확인했다. 보일러의 문제는 아니었다.

네스트는 Rc와 C 에 Ac 24v 를 연결하였고, Rh W1에 보일러 타사각방제어포트에서 나온 선을 중간에 UTP선으로 연장하여 연결된 상태, 그 후 테스트를 하는데 네스트를 히팅모드로 온도를 올리는 경우 보일러가 정상 가동되었다.

그런데 온도를 낮춰서 접점이 떨어지도록 했을때 보일러가 꺼져야하는데 여전히 가동되고 있었다.

좀 이상해서 이 때 W1 선을 물리적으로 끊어보았을 때(중간에 연장된 UTP선 연결 자체를 끊었을때)는 보일러가 멈췄다

혹시 네스트의 릴레이 고착 불량을 의심해서 통전시험을 했다. 네스트의 Rh와 w1에 연결된 선 두가닥을 통전 시험테스트를 했을 때는 히팅모드시 통전, 히팅모드가 아닐때는 미통전(끊김) 을 확인했다. 네스트의 릴레이 문제는 아니었다.

혹시 네스트의 Rh와 Rc가 완전히 분리되지 않아, 교류 전원이 W1으로 유입되는가 싶어서 히팅모드와 아닐때, (W1과 C), (Rh와 C)를 테스터기로 찍어봤을때는 Ac전압이 검출되지는 않았다. 이를 통해 네스트의 Rh와 Rc가 내부적으로 연결되어서 생긴 문제는 아닌것 같다는 생각이 들었다.

어쨌든 종합했을 때

1. 보일러의 타사각방제어포트에서 나온 두선을 손으로 연결하고 끊고 했을때는 A접점에 맞게 동작을 한다.
2. 네스트의 Rh와 W1 의 통전 시험을 했을 때 정상이므로 네스트 자체의 릴레이 불량은 아닌것 같다.
3. 네스트의 Rh와 W1에 교류전원이 유입되지는 않는다.
4. 네스트로 히팅할 시 보일러가 각방제어포트의 두선이 쇼트됨을 인식한다.
5. 근데 이상태에서 네스트 온도를 낮춰도 보일러가 가동된다.
6. 이때 물리적으로 각박제어포트의 두선을 끊으면 보일러가 멈춘다.

–> 네스트의 릴레이는 정상작동하지만, 왜 보일러는 두 선이 떨어짐을 인식하지 못하는가??  통전시험만으로 알수없는 무엇이 있는건가??

그래서 처음 Rc와 C에 AC24V전원을 연결하고 Rh와 W1에 린나이 각방제어포트선을 연결하는 방식을 버리고 카콘릴레이를 사용하는 방법으로 바꾸었다. 완전한 드라이 컨텍을 구현한 후에는 모두 정상작동하였다. 구글링해보니 네스트 본체를 충전하기 위한 미세한 전류에 의할 가능성, UTP선의 문제, 접지의 문제 등을 생각했는데, 정확한 원인은 알 수 없었다.

에코비는 결선이 동일하고, 다음에는 Y, G단자를 활용한 벽걸이 에어컨 연동을 시도할 예정..

 

보일러, 전기, 전자, 기계 관련 업계 종사자, 전공자가 아니기 때문에 틀린 내용이 있을 수도 있다.

 

<수정내역>
2021.01.04 첫 게시
2021.01.13 결선도 약간 수정

6 thoughts on “네스트 (Nest), 에코비 (Ecobee) 설치 및 문제해결기”

  1. 게시글 잘 보고갑니다 질문이 하나 있는데요 저 결선도에 에어컨 드라이 컨텍 접점을 추가하려면 릴레이 하나 더 설치후 14번 끼리 연결하고 y단자에 13번을 연결. 그리고 드라이접점을 새 릴레이의 8번 12번에 각각 연결하면 되는지 궁금합니다.

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  2. 요즘 Nest 설치하려고 인터넷에서 설치사례 웹써핑중인데..자세한 설명 잘봤습니다.
    에어컨 연동사례 기달려집니다~~성공후기 조만간 보기를 기대합니다~~

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  3. 교류도 Load(+24 ~ – 24v), Neutral (0v) 구분하듯이 N은 떨어졌으나 L이 보일러 선에 붙어있어서 전류가 흘러들어간 것이 아닐까요? 아무튼 릴레이를 중간에 두는 것이 확실히 안전해 보입니다. 저는 몇년에 nest 붙일 때 저런 모양의 교류 릴레이가 있는 지 몰라서 pcb용 교류릴레이 직구로 어렵게 구해서 nest 붙여서 사용했습니다만, 그만 wifi가 고장나는 바람에 수동 조작만 되는 바보 온도조절기가 되어 버렸네요. ㅠㅠ

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  4. 네스트 미국향으로 진행하신건가보군요! 저도 같은 보일러(RC22-34KF)라서 많이 참고하고 갑니다.!

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