Nest溫控器國內應用指南

[導讀]自從NEST被Google以32億美元收購后，整個(gè)智能家居行業(yè)都很振奮，有關(guān)NEST的新聞鋪天蓋地，一下子NEST的智能恒溫器Thermostat和煙霧探測器Protect被大家所熟知……

　　自從NEST被Google以32億美元收購后，整個(gè)智能家居行業(yè)都很振奮，有關(guān)NEST的新聞鋪天蓋地，一下子NEST的智能恒溫器Thermostat和煙霧探測器Protect被大家所熟知，筆者作為智能家居的行業(yè)內人士很早就知道這款智能恒溫器產(chǎn)品，并且想把這款產(chǎn)品引進(jìn)的國內使用，但是詳細了解了NEST的這款溫控器后，發(fā)現這款產(chǎn)品是針對美國的家庭空調系統使用的(美國的空調系統使用的24V控制電壓)，所以在國內使用有很大的困難，包括空調系統都跟國內不一樣。

　　即使是NEST的英國官網(wǎng)也僅推出了智能煙感器，也沒(méi)有推出溫控器，想必也是因為空調系統的控制方式不一樣導致的。相信NEST在被Google收購后肯定要做全球的市場(chǎng)推廣，針對不同國家的HVAC系統肯定會(huì )有不同的產(chǎn)品推出，那么在這之前我們能搶先體驗使用這款智能的家居產(chǎn)品嗎?在筆者深入研究了解后，答案是肯定的，針對國內的空調系統我們只需做一些技術(shù)上的改動(dòng)便可以使用這款溫控器，那么下面我就做詳細介紹。

　　(本文只針對智能家居愛(ài)好者或行業(yè)資深用戶(hù)測試參考之用，測試過(guò)程可能會(huì )發(fā)生產(chǎn)品損害或其他問(wèn)題，務(wù)必需要有相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗和動(dòng)手能力，本文不對任何發(fā)生產(chǎn)品損害產(chǎn)生的問(wèn)題負責，只做技術(shù)參考之用!)

　　1、要知道怎么改造之前，先要了解一下NSET Thermostat在美國是如何應用的，那么就要先了解一下美國的家庭的制冷制熱空調系統(HVAC系統)。

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　　在美國大部分家庭都是這樣的獨棟房屋，有一套獨立的空調及鍋爐系統用來(lái)制冷或制熱。如圖中所示，室外放的熱泵系統主機(可以制冷或制熱)，室內放的空氣處理系統主機(包含新風(fēng)系統)有些寒冷地區會(huì )采用燃氣鍋爐，然后采用風(fēng)管式空調系統將冷風(fēng)或熱風(fēng)吹到各個(gè)房間，在一層的房間里安裝了一個(gè)溫度控制器，用來(lái)控制整個(gè)房屋的溫度。NEST的智能溫控器就是用來(lái)替換這個(gè)傳統溫控器的。

　　由此可見(jiàn)，美國的家庭一般只需要一個(gè)溫控器就可以控制全宅的空調系統。 對空調系統比較了解的朋友就應該知道美國的這套空調系統跟國內的有所不一樣，國內一般別墅住宅多采用冷熱水機組空調或VRV系統空調。

VRV空調系統[/caption]

　　這種空調系統通常在每個(gè)房間獨立控制本房間的溫度，所以在每個(gè)房間都有一塊空調的控制面板，如果還安裝了地暖系統，那么還有一塊地暖的控制面板。 所以在國內應用NEST溫控器的話(huà)，就需要每個(gè)房間都安裝一個(gè)NEST溫控器;根據NEST的控制原理，采用日本廠(chǎng)商的冷媒空調系統(比如大金的VRV空調系統)是不能直接控制的，VRV空調系統全部是通過(guò)總線(xiàn)以控制協(xié)議的方式來(lái)控制各個(gè)房間的空調，而且協(xié)議還是不對外開(kāi)放的。

　　如果要用NEST溫控器控制空調系統就必須采用水系統主機的風(fēng)機盤(pán)管空調，我們可以間接控制風(fēng)機盤(pán)管的風(fēng)機和閥門(mén)來(lái)控制空調。Nest溫控器國內應用指南 風(fēng)機盤(pán)管系統。

風(fēng)機盤(pán)管系統[/caption]

　　2、知道了以上前提后，我們在來(lái)了解一下NEST溫控器的控制方式。

NEST溫控器接線(xiàn)圖[/caption]

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　　下面是官方的安裝接線(xiàn)指南：

　　Nest works with 95% of 24V heating and cooling systems, including gas, electric, forced air, variable speed, heat pump, radiant, hot water, solar, and geothermal. It can control: Heating: 1, 2 and 3 stages (W1, W2, W3) (制熱)

　　Cooling: 1 and 2 stages (Y1, Y2) (制冷)

　　Heat pump: with auxiliary and emergency heat (O/B, AUX, E) (熱泵)

　　Humidifier or dehumidifier (HUM, DEHUM) (除濕器)

　　Fan (G) (風(fēng)機)

　　Power (C, Rh, Rc) (電源)

　　以上可以看出NEST溫控器采用的是美國標準24V控制系統，可以控制美國大部分的HVAC產(chǎn)品。 下圖展示了美國傳統的溫控器接線(xiàn)圖，可以看到跟NEST的接線(xiàn)基本一致，只接了RH，Y，W，G四根信號線(xiàn)，NEST買(mǎi)回來(lái)以后就可以直接替換掉傳統的溫控器，也就說(shuō)明了整個(gè)美國都是采用統一的控制標準。

傳統溫控器接線(xiàn)圖[/caption]

　　下面介紹一下美國溫控器的控制原理：

美國溫控器原理圖[/caption]

　　由上圖可以分析出，在空調系統主機處會(huì )有一個(gè)變壓器，將家用電壓(美國標準120V)轉換成24VAC控制電壓，通過(guò)R線(xiàn)將24+電壓傳送到溫控器，如果有C線(xiàn)那么就是0V(Common)，通過(guò)W(制熱)，Y(制冷)，G(風(fēng)機)三個(gè)繼電器將24V電壓傳給制熱，制冷及風(fēng)機的信號點(diǎn)來(lái)控制相應的設備。

　　國內常用風(fēng)機盤(pán)管控制器的原理：

國內風(fēng)機盤(pán)管溫控器原理圖[/caption]

　　由上圖可以看出，國內的風(fēng)機盤(pán)管控制器使用國內標準的220V電壓通過(guò)內部繼電器直接控制風(fēng)機盤(pán)管的風(fēng)機以及水閥達到控制溫度的功能。上圖是采用了4管制的空調系統，所以分為熱水閥跟冷水閥，一般國內普遍使用2管制的空調系統，所以只有一個(gè)水閥，也就是冬天的時(shí)候室外主機輸出熱水到各個(gè)房間，夏天的時(shí)候室外主機輸出冷水到各個(gè)房間，然后各個(gè)房間通過(guò)溫控器控制各個(gè)房間的風(fēng)機盤(pán)管的風(fēng)機以及水閥的開(kāi)關(guān)達到控制溫度的目的。但是有可能客戶(hù)家里還裝了地暖系統，也就是冬天一般不會(huì )采用風(fēng)機供暖，而是使用水地暖系統達到供暖的目的，所以冬天的就會(huì )控制地暖的電熱閥，夏天控制風(fēng)機盤(pán)管的風(fēng)機及水閥。如果只有空調就可以都接到空調水閥上。

　　由此可以分析出，我們要用NEST溫控器控制國內的空調系統，就需要把NEST溫控器輸出的24V控制電壓通過(guò)繼電器轉換成220V的控制電壓，再去控制終端的空調或地暖設備，間接的達到在國內使用的目的。

　　W(制熱)，Y(制冷)，G(風(fēng)機)三個(gè)控制點(diǎn)，就需要連接3個(gè)控制繼電器，繼電器輸出端分別控制制熱的閥門(mén)，制冷的閥門(mén)，跟風(fēng)機盤(pán)管的風(fēng)機(常用為3檔風(fēng)機，我們只能控制其中一檔)。注意安裝改造過(guò)程的電壓，基本原來(lái)就是通過(guò)繼電器實(shí)現弱電控制強電。

　　這樣整個(gè)控制改造就實(shí)現了，筆者只是使用過(guò)美國傳統溫控器實(shí)現控制風(fēng)機盤(pán)管，NEST溫控器沒(méi)有測試過(guò)，但是功能及原理是一樣的;因為NEST溫控器比較智能有很多軟件功能，所以測試過(guò)程中可能產(chǎn)生的問(wèn)題需要具體分析。

　　在國內我們一般不控制主機，而是控制每個(gè)房間的終端風(fēng)機盤(pán)管或是地暖的閥門(mén)，所以每個(gè)房間都安裝的空調或地暖的控制面板。跟在美國使用的區別就是美國是控制空調主機，所以全家只有一個(gè)溫控器，也就導致了實(shí)際上美國使用空調是比較浪費的，只要一個(gè)房間開(kāi)了其他房間都開(kāi)了。而國內是每個(gè)房間獨立控制，相對來(lái)說(shuō)比較節能。這也就是美國比較看重溫控器節能的原因。

　　本篇應用指南可能不盡全面，但是也基本介紹了整個(gè)空調系統的原理及控制方式，希望能幫助各位智能家居愛(ài)好者或是行業(yè)相關(guān)從業(yè)人員。