Ett smart hus, som själv reglerar inomhusvärmen enligt väderprognosen behöver inte ligga långt in i framtiden för gemene man. Det multidisciplinära projektet Internet of Things (IoT) i Energisystem arbetar för att skapa och utveckla en forsknings- och demostrationsmiljö för energiteknik och systemutveckling i Technobothnia samt i LivingLab i Vasa, där IoT-baserade metoder och verktyg har en central roll. I projektet samverkar Energitekniken vid Åbo Akademis fakultet för naturvetenskaper och teknik (FNT) med Yrkeshögskolan Novia och Experience Lab vid Fakulteten för pedagogik och välfärdsstudier (FPV). Centret för livslångt lärande koordinerar projektet, som pågår till 30.6.2019.
Minskar energiförbrukningen
I dagsläget finns redan sensorer för att göra mätningar av olika slag. På senare tid har infrastrukturen kring IoT förbättras genom datakommunikation och molntjänster för att lagra och analysera data. En utveckling har också skett i form av billigare och nyare former av batterier till sensorerna. På sikt kommer sensorerna att kunna kommunicera med varandra, vilket innebär att till exempel vindkraftsystem och solpaneler kan stå i förbindelse med varandra och med data från väderprognoser. För att få ner energiförbrukningen i ett hus kan systemet fatta beslut. Någon vill kanske ha en inomhustemperatur på 20 grader medan en annan vill ha en några grader lägre eller högre sådan.
En gammal skola, ett höghus och ett observatorium
Vid besökscentret Meteorian och observatoriet på Söderfjärden i Vasa har projektet för närvarande sensorer utplacerade, likaså i en gammal skola som har gjorts om till egnahemshus i Malax och i ett höghus i Vasa. Sensorerna samlar in data av olika slag. I den gamla skolan följer sensorerna hur bra en nyinstallerad värmepump fungerar, och håller koll på temperaturen och flödet i borrhålen och varmvattenledningarna. I höghuset, som består av åtta lägenheter och två affärsutrymmen, vill man få en bättre överblick över energitillförseln och -konsumtionen. Tidigare har det inte funnits några loggningssystem, men med hjälp av utplacerade sensorer kan man följa hur energikällorna, batteriet och energianvändningen fungerar och samverkar.
– Genom att samla in olika sorters data får vi kunskap om till exempel vart energin i ett hus tar vägen. På så sätt kan vi räkna ut vilka insatser som behöver göras för att spara energi, förklarar laboratorieingenjör Sören Andersson vid Experience Lab.
”Det man inte kan mäta kan man inte förbättra”
Många tänker på att spara energi genom att släcka belysning eller elektronisk utrustning då den inte behövs, men ännu viktigare kan vara att försöka jämna ut sin elkonsumtion eller förskjuta den till den del av dygnet då belastningen på nätet är låg. Inom projektet är man ense om att det kan bli stressande att hela tiden vara tvungen att tänka på sin energiförbrukningsprofil, eller att inte veta hur mycket man egentligen sparat, och där kan sensorer och smarta system hjälpa till i framtiden.
– Ett av våra motton har varit: ”det man inte kan mäta kan man inte förbättra”. Om man vill sänka på energi- eller elkonsumtionen, bilens bränslekostnader eller miljöpåverkan från energianvändningen måste man först ha kontroll på nuläget, hur mycket och när man förbrukar energi. säger Margareta Björklund-Sänkiaho, professor i energiteknik vid FNT i Vasa.
Energioptimering kan också handla om att välja vilken energiform som är vettigast att använda i en viss situation. Ofta optimerar man enligt kostnaderna, men att ta en titt på energins kvalitet och omvandlingsförluster kan också vara viktigt. I ett hus med traditionell vattenburen eluppvärmning kan en luftvärmepump vara en bra investering – men har man också möjlighet till vedeldning lönar det sig inte att elda i spisen förrän det blir smällkallt.
– Man borde också förstå sig bättre på skillnaderna mellan teoretiska, optimala beräkningar och verkliga situationer, där mänskligt beteende kommer med i bilden, för att kunna styra energianvändningen i önskad inriktning. För två olika familjer som bor i samma hus kan energianvändningsprofilen se väldigt olika ut, förklarar Björklund-Sänkiaho.
Viktig information för forskning och utbildning
Datan som samlas in inom projektet kan på sikt bidra till att nå en smartare energikonsumtion. För den vanliga konsumenten kan data visa hur energiförbrukningen reducerats med olika punktinsatser som tilläggsisolering eller fönsterbyten. Utgående från insamlade data kan man uppskatta hur olika insatser leder till minskad energiförbrukning i praktiken. Sensorerna kan följa med energiförbrukning och vid behov varna om till exempel ett fönster står öppet mitt i vintern, och vattenförbrukningssensorn kan varna vid vattenläckage. Datan som samlas in kommer också att användas inom fortsatt forskning.
– Efter avslutat projekt samlas allt material vid Technobotnia, där det ska finnas tillgängligt för undervisning framöver. Sensorerna sänder ständigt data till Technobothnias energilaboratorium, och där kan materialet användas i undervisning och för forskning, säger Hans Lindén, laboratorieingenjör vid Technobotnia.
Fortsatt samarbete
En av målsättningarna med projektet är också att stärka regionens och företagens innovationsberedskap och förmåga till teknologiutveckling relaterad till IoT. Förhoppningen är att det goda samarbetet mellan de olika aktörerna kan fortsätta i nya projekt i framtiden.
– Redan nu samarbetar vi också med olika företag i regionen, bland annat Vasa elektriska. Det finns ett stort intresse för resultaten ute på fältet, sammanfattar Lisabeth Sandin, utbildningsplanerare vid CLL.
Maria Holmberg
Projektet finansieras av Europeiska regionala utvecklingsfonden (ERUF) och Högskolestiftelsen i Österbotten. Läs mer om projektet på https://www.abo.fi/projekt/internet-of-things-iot-i-energisystem/