18.11.2020

Olosuhdemittauksilla ja älyohjauksella säästöä

Haasteet

Piloteissa etsimme ratkaisuja älyasuinkiinteistöjen haasteisiin ilmanlaadun ja energiankulutuksen sekä asukaskokemuksen kautta. Pilotissa oli tärkeää avoimen datan hyödyntäminen, johon haettiin älyratkaisuja. Datan käyttäjäkohderyhmiä ovat sekä asukkaat että huoltomiehet ja haasteena datan esilletuominen käyttäjän tarpeiden mukaan. Miten samasta datasta saadaan luotua erilliset asukas- ja huoltomiesnäkymät? Ja miten kokonaisuus saadaan hallintaan? Lisäksi haasteina olivat, mihin rakennustekniseen järjestelmään ilmanlaadun mittaukset vaikuttavat ja kuinka esimerkiksi älykaihtimia voidaan ohjata.

Tavoitteet

Pilotoinnin ensimmäisessä vaiheessa tavoitteena oli löytää keinoja sisäilmaolosuhdeongelmien ja energiansäästömahdollisuuksien tunnistamiseen ja automatisointiin.

• Avoimen datan ja algoritmipalvelun hyödyntäminen älykaihtimien ohjaamiseksi säätilan mukaan – kuinka kaihtimia tulisi ohjata
• Luoda digitaalinen asukasnäkymä asukkaan palautteenantokanava, jolla voi vaivattomasti antaa palautetta koetuista asuinolosuhteista, kuten ilmanlaadusta ja lämpötilasta
• Luoda huoltomiesnäkymä ja kiinteistön omistajan näkymä hyödyntäen reaaliaikaista energian- ja olosuhteiden mittaustietoa, johon asukaspalautetta voi verrata
• Yhdistää kiinteistöjen olosuhdemittaus ja älykäs hälytys yhdistetyksi palveluksi
• Liittyminen pilottikohteen automaatio- ja turvallisuusjärjestelmiin
• Sisäilmaolosuhdetietojen monitorointi sensoroimalla
• Välittää kiinteistön omistajalle tietoa kiinteistön sisäilmaolosuhteista ja energiakäyttäytymisestä
• Järjestelmäkuvaukseen tietoa, miten rakennusteknisten ja taloautomaatiojärjestelmien kanssa integroidutaan
• Huoltomiesnäkymä ja kiinteistön omistajan näkymä hyödyntäen reaaliaikaista energian- ja olosuhteiden mittaustietoa sekä turvallisuuspoikkeamien raportointi
• Luoda helposti ymmärrettävä kokonaisuus näkymästä, joka kommunikoi taloautomaatiojärjestelmän kanssa

Tulokset

Pilotoinnin ensimmäisessä vaiheessa Solar Kaidin Ky:n tarjoamaa älykästä sälekaihdinta ohjattiin sähköisesti auringonpaisteen ja ulkolämpötilan mukaan Loopshore Oy analytiikalla. Esimerkiksi ulkolämpötilan ollessa +30 astetta, kaihdin ohjattiin sulkeutumaan, jolloin estettiin ylimääräisen, jäähdytystä vaativan energianvirtauksen pääsy sisälle. Suomessa kaihdin on asennettu lämpölasien ulkopuolella ja siten pystyy estämään hyvin ylimääräisen lämmön sisälle virtauksen.

Loopshore järjestelmällä jalostettu tieto voidaan välittää taloautomaatiojärjestelmälle, josta taloautomaatiöjärjestelmä voi tehdä omia ohjauksiaan. Esimerkiksi, jos tilasse ei ole ketään paikalla, voidaan lämpötila nostaa +26 asteeseen, eikä jäähdytystä +21 asteeseen tarvita.

Loopshoren järjestelmässä syntyy energiansäästöä älykkään signaalinkäsittelyn ansiosta. Loopshore mittaa sisäilmalaadun, tunnistaa läsnäolotiedon sekä hyödyntää säätilan avoimen datan, ja algoritmilohko tekee ohjauskäskyt IoT-älykaihtimen ohjaukselle.

Energiaa säästyy kolmella tapaa:

1. Ei päästetä ylimääräistä energiaa sisälle jäähdytettäväksi (kuuma kesäpäivä)
2. Avataan ikkunan kaihtimet oikea-aikaisesti esim. lämmitääksemme tilaa kevätaurinkoa hyödyntäen
3. Ei ylijäähdytetä tai -lämmitetä tilaa, jos ketään ei ole paikalla

Loopshore Oy:n mittalaite LoopOne lähetti huoneen sisäilman olosuhdedataa Loopshoren pilvipalveluun jalostettavaksi. Älykäs pilvipalvelu analysoi sisäilman ja ulkoilman olosuhdedatan ja ohjaa analyysin perusteella kaihtimien asentoa, huomioiden energiatehokkuuden ja ihmisten viihtyvyyden. Kaihtimien moottorin ohjausyksikkö avaa ja sulkee kaihtimen automaattisesti pilvipalvelualustasta vastaanotettujen ohjauskomentojen mukaisesti.

Laskelmien ja testien esittämän arvion mukaan älykkäällä kaihtimienohjauksella voidaan energiaa säästää rahallisesti vähintään 43 €/ikkuna vuodessa. Älykaihtimen teoreettinen energiatehokkuuslaskenta

Kehittäminen

Pilotti lähti liikkeelle avoimen datan, kuten sääennusteen, hyödyntämisestä kaihtimien ohjauksessa. Seuraavaksi säätilatieto yhdistettiin sisäilmalaadun mittausiin ja samalla määritettiin sisäilmanlaatu pilottikohteessa. Pilotin aikana saatiin vielä helppo ja vaivaton palautteenantokanava asukkaalle. Laskennat tehtiin Loopshoren tarjoamassa omassa pilvipalvelussa, hyödyntäen älykästä signaalinkäsittelyä.

Pilotissa yhdistyi kokemus sisäilmaolosuhteista, tarkka olosuhdemittaus, jossa faktat olivat mitta-arvoina, sekä älykäs kaihtimien ohjaus energiansäästöjä tekemässä.

Kumppanit

Pilotti 1 ovat kohdistettu älyinasuinkiinteistömielessä VTS-kodit Sr:lle (Kaupunkikonserni). Toteuttajana Loopshore Oy, sähköisesti ohjattu kaihdin tuli Solar Kaihdin Ky:ltä ja tilaajana Ekokumppanit Oy (Tampereen Kaupungin sidosryhmäyksikkö).

Pilotti 2:ssa kohde on Opiskelijankatu 31 VTS-kodit Sr omistama kiinteistö (Kaupunkikonserni). Toteuttajana Loopshore Oyja tilaajana Ekokumppanit Oy (Tampereen Kaupungin sidosryhmäyksikkö).

Ekokumppanit Oy, Loopshore Oy, VTS-kodit

Lisätiedot:

Jari Saukko, Ekokumppanit Oy, jari.saukko@tampere.fi