이쪽 분야의 전문가는 아니지만 부모님 집의 난방에 대해 경험해 본 내용을 정리해 보았습니다. 대부분의 시골 가정에서는 실온을 낮추고 전기매트에만 의존한다고 들었습니다. 그 방법이 가장 기본이 되는 것이겠지만, 여기에서는 실온을 22도 가량으로 맞추고자 할 때를 기준으로 합니다.
요약
- 난방비에 가장 문제가 되는 찬바람이 새고 복사열이 방출되는 창문, 현관문 단열이 최우선입니다. 물론 벽에 단열재 추가 작업도 있습니다. 저희는 몇 년 전에 일부 추가 공사를 한 적이 있습니다.
- 불필요하게 난방열을 잃지 않도록 필요한 만큼만 환기합니다. - CO2(이산화탄소) 센서 설치하여 환기량을 조절할 수 있습니다. 최근 아파트라면 열교환기가 달린 공조 환기를 활용합니다(물론 전기 요금 주의해야겠죠).
- 0.5도로 조절되는 1등급 친환경 보일러를 사용하여 쾌적한 온도로 유지합니다. - 추가로 IoT 보일러 혹은 NEST 온도조절기 등 활용 가능
- 단열이 완벽하지 않아서 24시간 보일러를 땔 수 밖에 없다면, 연료비를 비교하여 누진 첫번째 구간(201~400kWh사용) 내에서는 전기 에너지로 난방을 보조하는 등 대체 수단을 강구합니다. - 누진 2단계로 가면 기본 추가 요금(7,300원)에 kWh당 280.5원이 과금되어 효율적이지 않을 것 같습니다. 태양광 발전 설비를 추가하면 좀 더 여유가 생길 수 있습니다.
1.창과 현관문에 대한 단열 작업
오래된 주택의 경우 단열이 좋지 않은데 대규모 수리를 하지 않는 이상 어려움이 있기 마련인데요, 가장 먼저 생각해 볼 수 있는 것은 창문에 대한 것입니다.
- 요즘에는 물을 뿌리고 붙이는 뽁뽁이가 아니라 약하게 접착제를 바른 뽁뽁이가 나와서 아주 편리하게 작업할 수 있습니다. 시야가 가려져도 된다면 창문에 무조건 붙여야 하겠습니다. 창문을 열 필요가 없다면 붙이는 뽁뽁이를 창 전체에 붙이면 방풍 효과도 있고 작업도 편리합니다.
- 시야를 가리면 답답한 창문도 있을텐데 그 때는 투명 방풍 비닐을 창 전체에 붙이는 방법이 있습니다.
- 방풍 비닐을 붙이는 것이 아니라면 창문 틈도 여러 가지 방법을 이용하여 막아주어야 합니다. 물론 둘 다 해주면 더 좋겠지요.
주택 현관문이 금속으로 된 경우 냉기로 인해 중(간)문이 있다고 해도 난방 손실이 많습니다. 현관문은 리폼 키트 같은 것을 이용하여 단열을 해줍니다. 아래 사진은 완벽하지는 않지만 이전보다 훨씬 열 손실이 줄어듭니다.
2.단열을 했다면 CO2(이산화탄소) 농도를 통해 웃풍을 체크
뜬금없지만 실내 이산화탄소 수치를 보면 바람(열)이 새고 있는 지 간접적으로 확인할 수 있습니다.
- 자연 환경에서는 보통 400ppm정도의 CO2 농도가 나타나는데, 실내의 경우 공간의 크기와 사람 수에 따라 금방 700ppm이상으로 올라갑니다.
- 방문을 꽉 닫고 있다면 1200ppm이상으로도 올라가며 이 때는 집중력이 떨어지고 알 수 없는 두통에 시달리는 수준이 됩니다.(애들이 문 닫고 공부하는 것은 두뇌 건강에 좋지 않으니 창문이라도 조금 열고 있게 해야겠습니다.)
아래는 MH-Z19B 센서로 만든 ESP8266보드를 통해 얻은 값을 Home Assistant에서 수신한 CO2 값을 표시한 것입니다. 홈어시스턴트 구축은 지식과 경험이 많이 필요하므로, 그냥 시중에서 구할 수 있는 CO2 센서를 구입하여 거실에 놓으셔도 됩니다(가격은 좀 있는 편입니다).
3.온도 변화를 모니터링하여 난방 제어에 반영
난방을 효율적으로 하는 방법은 유튜브나 블로그에 많이 소개되어 있습니다. 예를 들면, 가스 보일러의 동작 기준을 온돌로 할 것인가 실(내)온(도)로 할 것인가, 예약 기능을 사용할 것인가 등등...
근래에 나오는 보일러는 0.5도씩 조절이 가능한데 과거에는 1도씩만 조절이 됩니다. 그러다보니 정밀한 난방이 이루어지지 않고, 원하는 온도에 도달했지만 계속 추가 난방을 하는 경향이 있습니다. 이를 개선한 것이 NEST 온도조절기입니다. 보일러는 린나이보일러 구형이지만, NEST 온도조절기로 난방 제어를 사용하는 중이고, 현재 온도조절기는 NEST를 사용 중이고 수동 조절모드로 23도로 고정시켜 놓았습니다.
- 위 그래프를 보면 21.8~22.6도로 0.8도의 차이로 거실의 온도가 조절됨을 알 수 있습니다.
- 샤오미 온도 기준 22.4도를 넘었을 때에는(오전 10시 이후) 잠시 동안 NEST 온도조절기를 22.5도로 잠시 낮추기도 했습니다(아래 그림 희망 온도 부분 참조)
참고로 샤오미의 온도계가 더 현실을 반영하는 듯하고, NEST의 온도계는 약간 변화가 무디게 의도된 것 같습니다(추측). 평소에도 샤오미 온도계보다는 조금 높게 나옵니다.
기존 보일러와 NEST 온도조절기의 차이에 대해 잠시 언급하자면,
- 기존 보일러도 예약 기능을 활용하면, 가스비를 절약하면서 난방이 가능하기는 합니다.
- 1도 단위로 조절이 된다고 해도, 0.5도 조절 + 머신러닝에 의한 과 난방 방지 등으로 절약할 수 있는 난방비는 약 10%라고 NEST는 주장하고 있습니다.
- 하지만 저는 머신러닝 기능은 끄고 사용 중입니다(원하지 않는 타이밍의 자동 온도 스케줄링을 막기가 어려워서).
이 부분은 확실한 정답을 찾은 상태는 아니라서 계속 개선해 나가야 하는 부분이긴 한데, 아래와 같은 생각을 갖고 있습니다.
- 온돌은 바닥에서 올라오는 열기로 난방을 하는 것이므로, 온도센서를 바닥 근처에 설치하는 것이 좋겠습니다. 바닥과 눈높이에 있는 온도 값을 추가로 참고하여 난방을 제어해야 하겠습니다. => (추가: 아래 그림과 파란색 글자의 설명을 참조해 주세요.)
- 예를 들면, 바닥의 온도는 충분한데 눈높이 온도가 낮다면 여전히 썰렁함을 느낄텐데, 잠시 동안 PTC 온풍기 히터로 보조 난방을 돌리는 것이지요. 그러면, 온돌 대류에 의한 난방이 이루어지는 동안 윗 공기가 따뜻해지므로 NEST 온도조절기는 난방을 더 빨리 멈출 수 있겠습니다.
아래 그래프는 바닥온도를 기준으로 네스트 희망(설정) 온도를 변경하는 실험을 해 본 결과입니다.
- 새벽부터 아침8시까지를 보면 바닥온도가 최고 28도까지 상승한 것을 볼 수 있습니다. 즉, 기대보다 과다한 난방이 이루어진 것입니다.
- 그래서 바닥온도가 26.5도를 넘으면 NEST 설정 온도를 22.5도로 낮추고, 바닥온도가 25.5도 이하가 되면 NEST 설정 온도를 23도로 올리도록 자동화한 결과 13~15시와 18~19시 사이에 난방을 멈추도록 할 수 있었습니다.
- 결과적으로 바닥온도의 상하 편차가 1도가 되게 억제할 수 있었고, 샤오미 온도계(눈높이 온도)를 기준으로 실내 온도를 21.4도 ~ 22.1도 사이로 0.5도의 편차가 되도록 난방을 할 수 있었습니다.
4.가스비 추정
일단, 하루에 한번씩 가스 계량기를 체크해야 합니다. 이를 통하여, 난방 시간을 얼마 이하로 줄여야 되는지 파악할 수 있습니다.
저희의 경우 단열을 충분히 하지 않은 그 동안의 겨울의 경우 하루 20시간 난방이 가동되어 35만원 이상이 청구된 적도 많습니다.
- 35만원을 기준하여 집단공급 LPG는 1㎥에 3천원(지역에 따라 다름) 가량이므로 이를 환산해 보면 하루 난방비 11,667원/3,000원 = 3.88㎥의 가스를 소비(대략 시간당 0.2㎥)하는 것입니다.
- 만약, 24시간 가동한다면 월 45만원이 청구됩니다.
파격적으로 줄일 수는 없겠지만 가스 소모량이나 난방하는 시간 등을 계산해 보면 좋은 방안이 떠오를 것입니다.
사용 중인 가스보일러는 R324-20KF 린나이 모델이고, 난방능력이 본체에 23.3kW로 표시되어 있고, 환산하면 2만kcal/h라고 합니다.
- 일반 아파트에서는 평당 500kcal/h을 소비한다고 보고 단열이 안되면 늘어난다고 합니다.
- 에누리의 상세 설명에서는 단열이 안된 경우 600kcal/h로 본다고 했으니 20000/600 = 33평까지 가능하므로 설치되어 있는 보일러가 용량이 부족한 것은 아닐 듯합니다.
- 그래도 하루 20시간 가까이 난방을 해야 영하 강추위 시 낮에 21.5도를 겨우 유지하는 것이니까, 그만큼 단열이 아직 부실하다고 봐야하겠습니다(예상 원인: 단열 성능이 부족한 창문틀/일부 벽체 및 천장의 단열재 미비 => 그래도 창문을 완전히 다 닫고 나면 CO2 수치가 잘 상승하는 것을 보면 바람이 막 새거나 하는 수준은 아닙니다)
5.전기 PTC 히터로 난방 보조
전열기들은 보통 2kWh(2000와트)가량으로 전기요금 폭탄 제조기(?)입니다. 멀티탭 연결 시 화재 우려도 있으므로 가급적 용량이 작은 것을 사용하고 싶게 됩니다.
근래에는 밤에도 빛나지 않는 PTC(positive temperature coefficient heater) 온풍 히터가 1kWh이하의 용량으로 나온 제품들이 있습니다. 이러한 제품들을 활용하여 썰렁한 실내를 데우는 난방 보조기로 사용할 경우 전기 요금을 계산해 봅니다.
- 만약 현재 300kWh 가량 사용하고 있다면, 400kWh까지 누진 2단계까지 100kWh가 남습니다. 누진 1단계에서 현재 전기요금은 kWh당 187.8원입니다.
- 안전하게 10kWh를 남기고 90kWh를 30일으로 나누면 대략 하루에 3kWh씩 전열기를 쓸 여유가 생기는데, 3kWh x 30일 사용한 누진 1단계 전기요금으로 계산해 보면 16,902원입니다(물론 세금이 추가되니까 실제 청구 금액은 더 크겠지요). 누진 2단계(400kWh초과) 넘어간다면 누진2단계 기본요금 7,300원 + 90kWh * 280.5원 = 32,545원이 됩니다.
- 하루 3kWh라면 1kWh용량의 PTC 온풍 히터를 거실에서 3시간 작동이 가능한데, 24평을 데우기에는 당연히 부족하겠지만 그 정도면 거실에서 추위도 피하고 보일러가 가동하는 시간을 줄일 수 있을 겁니다.
- 그 3시간 집단공급 LPG로 난방 요금을 계산해 보면 0.21㎥(1시간 소요 LPG) * 3시간 = 0.63㎥로 1,890원이고 x 30일을 하면 56,700원입니다.
- 이론적이지만 집단공급LPG가스요금(56,700원)대비하여 전기요금(16,902원)이 4만원 가량 절약이 되네요(?).
전기 히터를 틀고 끄는 것을 깜빡할 경우 역시 요금 폭탄 및 화재 위험이 있으므로, IoT 플러그를 사용하여 자동으로 꺼지도록 하면 좋고 사용 전력량을 계산해주는 IoT 플러그로 설치하면 사용 전력량이 나오므로 조금 더 안심할 수 있습니다.
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참빛속초도시가스
페이지 입니다.
www.cscgas.co.kr
위 참빛속초도시가스의 홈페이지에 보니까, 각종 에너지원 별로 단가를 비교 계산한 표가 인상적입니다. 정확한 것인지는 모르겠으나 틀린 것 같지는 않습니다.
- 도시가스는 LPG집단공급용보다 가격은 저렴하지만, 단위 열량은 부족하므로 실제로는 19%가량 LPG집단공급용이 더 비싸다고 합니다. 다행히 시골에 이러한 LPG집단공급이 이루어졌군요.
- 경험상 심야전력이 터무니 없이 비싼 것으로 생각하고 있었는데, 꼭 그렇지만도 않군요. LPG집단공급으로 바꾸기 전에 심야전력을 썼었는데, 최대 45만원까지 겨울에 난방/온수를 지출한 적도 있었기 때문인데, 그 때는 단열이 제대로 안된 상태여서 그랬나봅니다. 물론, 최초 설치 때보다 심야전력 단가가 오른 것도 사실이지만요...
전국의 집단공급LPG가격 차이가 생각보다 많이 크네요. 서울과 강원이 저렴하고 인천과 울산 제주 등은 비쌌습니다.
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