Närvarostyrd energi- och fastighetsanvändning

Att värma upp tomma lokaler drar mycket energi i onödan. I det här projektet undersöks hur människor rör sig i några utvalda hus på campus, och hur energiförbrukningen varierar under dygnet. Med hjälp av nya lösningar, bland annat så kallade LORA-sensorer, kan ventilations- och värmesystem anpassas till faktiska behov, och säkerhet och service förstärkas på utvalda ställen. Målet är att minska energiförbrukning och klimatpåverkan, samtidigt som säkerheten och tryggheten ökar.

Antal människor som vistas i en byggnad eller lokal varierar under dygnet, och att ibland värma upp tomma lokaler drar mycket energi i onödan. I detta projekt undersöks hur energiförbrukningen varierar, och hur människor rör sig under dygnet i några utvalda hus på campus. I projektet ska också undersökas om så kallade LORA-sensorer kan användas för att styra ventilations- och värmesystemen i flera hus på campus.

Dessa nya lösningar för att anpassa ventilations- och värmesystemen till faktiska behov, och förstärka säkerhet och förbättra service på utvalda ställen, kan både minska energiförbrukning och påverkan på klimatet samtidigt som säkerheten och tryggheten kan öka.

Nytt är kopplingen mellan energi och klimat, och service och säkerhet.

Ökad trygghet och säkerhet för studenter och anställda, samtidigt som energiförbrukning och klimatpåverkan minskar.

Målgrupp är i första hand studenter. Forskare och anställda vid Umeå universitet deltar i genomförandet av projektet där Akademiska Hus AB bidrar med underlagsdata och statistik.

AVHANDLING OM ENERGITEKNIK

Shoaib Azizi har skrivit doktorsavhandlingen Multimetodiska bedömningar för att främja energieffektivt beslutsfattande för befintliga bostäder och akademiska byggnader.

Hans doktorsavhandling bygger till stor del på det som har gjorts i RUGGEDISED-projektet och är fokuserad på att utveckla och undersöka strategier som kan vara till stöd till beslutsfattare att förbättra energieffektiviteten i byggnader.

Läs mer Bättre stöd till beslutsfattare för att effektivisera energianvändningen i byggnader (umu.se) Länk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster.

VÄRMEÅTERVINNINGSENHETER SPARAR ENERGI

I ett examensarbete har Martin Fagernäs, masterstudent vid Umeå universitet undersökt energibesparingspotentialer i en kontorsbyggnad. Genom att installera/inkludera värmeåtervinningsenheter kan 53 procent av energin sparas jämfört med ingen återvinning av värmen. Om behovsstyrd (närvarostyrd) ventilation finns kan ytterligare en energibesparingspotential på ungefär 3 – 11 procent uppnås, men där energibesparingspotentialen minskar desto högre effektivitet värmeåtervinningsenheten har. Som referensbyggnad har en våning i en sektion i Naturvetarhuset vid Umeå universitet använts, i denna finns 40 kontor som hade en medelnärvaro på 34,8 procent procent.

Läs studien här:

Masters_thesis_Martin_Fagernas_2021.pdf , 4.9 MB, öppnas i nytt fönster.

MÄTNOGGRANNHET MED PIR-SENSORER

Hur kan mätnoggrannhet med PIR-sensorer förbättras? Studenten James Gaspard, institutionen för tillämpad fysik och elektronik, har inom ramen för RUGGEDISED studerat sensorers mätnoggrannhet.har skrivit en artikel om vad han kommit fram till i sin studie.

Läs artikeln här:

PIR-sensors_JameGaspard.pdf , 64.7 kB, öppnas i nytt fönster.

SMARTA HVAC-SYSTEM MINSKAR ENERGIANVÄNDNINGEN

I studien Smart HVAC system in University building utvärderar Nathan Zielinski, utbytesstudent vid institutionen tillämpad fysik och elektronik, det smarta värme- och ventilationssystemet Lindinvent som finns installerat i bland annat Naturvetarhuset. Lindinventsystemet är baseras på närvarostyrning, antingen faktisk eller tidsstyrd för att styra uppvärmning och ventilation. Studien visar att det smarta systemet minskar energianvändningen, men att det finns förbättringar.

Läs om studien här:

Smart HVAC System in University Building.pdf , 2.3 MB, öppnas i nytt fönster.

Studien är en del av Ruggedised, ett europeiskt Horizon 2020-projekt för smarta och hållbara städer där flera aktörer i Umeå deltar. Delprojektet Närvarostyrd energianvändning som genomförs på Umeå universitet och i det undersöks hur ventilation, värme, kyla samt belysning kan anpassas till faktiska behov med det vidare syftet att kunna minska universitetets energiförbrukning och klimatpåverkan. Sensorer som mäter närvaro, rörelsemönster och olika inomhusmiljöparametrar genererar data som i sin tur kan generera bättre och mer precisa energimodeller.

Zielinskis jämför i sin studie funktionen av det smarta värme- och ventilationssystemet med faktisk närvaro. Hans resultat visar att det finns perioder med mycket låg användandegrad, till exempel i samband med ledigheter, vilket betyder att här finns en större energibesparingspotential. I övrigt nyttjas de undersökta kontorslokalerna maximalt 70 procent vilket innebär att det även andra tider finns en relativt stor potential för minska energianvändningen i dessa lokaler.

FÖRSTA STUDIEN

Under 2017 har en första studie gjorts inom Ruggedisedprojektet Närvarostyrd energianvändning (Demand-side management). I ett pilotptojekt har studenters och anställdas rörelsemönster i en av universitetets byggnader studerats, därefter har rörelsemönstren jämförts med energianvändningen för att se var det finns möjlighet att göra energibesparingar.

I syfte att identifiera närvaro har loggar från antal wi-fi-uppkopplingar, halter av koldioxid och inomhustemperaturer studerats. Studien visar att alla tre parametrarna fungerar i grova lag som mått på närvaro. Dock finns några brister som stör analysen, både vad gäller frekvensen i loggning och yttre faktorer. Till exempel loggas wi-fi-uppkoppling endast var 5:e minut. En och samma person kan också kopplas upp mot flera detektorer samtidigt och/eller ha både dator, läsplatta och telefon uppkopplade samtidigt. Detektorerna för temperatur och koldioxid är placerade relativt glest varför de inte ger ett tillräckligt tillförlitligt mått.

I studien fann man även ett samband mellan användning av elektrisk energi och närvaro. Man fann också att för den undersökta perioden så användes ungefär 30 av den elektriska energin nattetid. Här finns troligen en energibesparingspotential men för att konstatera det skulle ytterligare mätningar och beräkningar av närvaron behöva göras. Till exempel skulle det kunna bli aktuellt med installation av sensorer som mäter både närvaro momentant och relevanta energiparametrar.

Lösningar som vi testat i Umeås smarta stadsdel

Kort om Ruggedised

Projekttid: 2017–2022

Budget: 40 miljoner kronor

Projektfinansiär: EU:s Horisont 2020-program Ruggedised betyder ungefär ”att göra robust”, och är en förkortning av Rotterdam, Umeå, Glasgow Generating Exemplar Districts In Sustainable Energy Deployment. EU har beviljat 180 miljoner kronor för att fram till 2021 göra de tre städerna klimatsmartare, bland annat med hjälp av energieffektiva byggnader, hållbara transporter och smart styrning via IT.

I Umeå är universitetsstaden i fokus, och det lokala partnerskapet består av Umeå kommun, Umeå Energi, Upab, Akademiska Hus, Region Västerbotten, Umeå universitet och RISE.

Mer information

Lisa Redin
Projektledare
Umeå universitet
lisa.redin@umu.se