Energian säästäminen sulautetun tietotekniikan avulla pilotin julkinen raportti 30.05.2014
2 / 20 Green ICT pilotin raportti SISÄLLYSLUETTELO Tiivistelmä koekäytöstä... 3 1. Toteutus... 4 1.1.Tavoite... 4 1.2.Tausta, Tarve ja käytetty teknologia... 4 1.3.Pilotointi... 7 2. Koekäytön tuloksia... 8 2.1.Pilotoidun laitteiston energiansäästöpotentiaali... 8 2.2.Käyttäjäkokemukset... 16 3. Havaitut kehityskohteet / haasteet / ongelmakohdat... 18 4. Muita huomioita... 19 5. Yhteenveto... 19 6. Mahdolliset / suositellut jatkotoimenpiteet... 20
3 / 20 Green ICT pilotin raportti Tiivistelmä koekäytöstä Toteuttaja Porel Oy Satakunnankatu 33-35 b, 28130 Pori Yhteyshenkilö: Jussi Polvi Puhelin: 044 029 4901 Pilotoijat Luvata Pori Oy Kuparitie, 28101 PL60 Puhelin: 02 626 6111 Asunto-osakeyhtiö Mattilanmutka Mattilantie 1, 28220 Pori Puhelin (hallituksen puheenjohtaja): 0400 592660 Pilotointiajat: Luvata Pori (6.3.2014 30.4.2014, 8 viikkoa) Asunto-osakeyhtiö Mattilanmutka (13.2.2014 30.4.2014, 11 viikkoa) Porel on kehittänyt älykkään autopistorasian, joka optimoi lämmityksen käynnistämisen ajankohdan vallitsevan ulkolämpötilan mukaan. Tässä hankkeessa Porel pilotoi ratkaisuaan kahdessa erityyppisessä kohteessa: taloyhtiössä ja yrityksessä. Pilottijakson ajan mitattiin lämmityslaitteen päälläoloaikaa autopistorasioissa, joihin on asennettu energiaa säästävä säätöratkaisu. Lämmitysajan perusteella arvioitiin säästetyn energian määrää erilaisin arviolaskelmin. Hankkeessa toteutettiin myös käyttäjäkysely, jotta ratkaisua voidaan edelleen kehittää vastaamaan tarkemmin asiakastarpeeseen ja tätä kautta lisätä kyseisen energiaa säästävän ratkaisun markkinapotentiaalia.
4 / 20 Green ICT pilotin raportti 1. Toteutus 1.1. Tavoite Pilotin avulla pyritään optimoimaan ajoneuvon tai vastaavan laitteen lämmitykseen käytettävä energia suhteessa käyttövarmuuteen ja käyttömukavuuteen, sekä osoittamaan ratkaisun toimivuus ja energiansäästöpotentiaali. Porel Oy esittelee pilotin avulla jo aiemmin kehittämäänsä älykästä elektroniikkaa ajoneuvojen lämmityslaitteiden kytkentärasioissa. Tavoitteena on sähkönkulutuksen pienentäminen pilotoitavan ratkaisun avulla. Ratkaisussa hyödynnetään sulautettua tietotekniikkaa, joka määrittää lämmityksen tarpeen ja ajankohdan. Pilotissa kerätään kokemuksia energiaa säästävän sulautetun tietotekniikan helppokäyttöisyydestä ja toimintavarmuudesta sekä osoitetaan mittauksin ja vertailulaskelmin saadut säästöt sähkön kulutuksessa verrattuna tavanomaisiin tapoihin. Lisäksi arvioidaan teknologian avulla saatava säästöpotentiaali energian kulutuksessa rivitaloyhtiössä sekä yrityskohteessa. 1.2. Tausta, Tarve ja käytetty teknologia Suomen kaltaisissa maissa oman auton käyttö on yleistä ja ulkolämpötilat talvella alhaiset. Yksittäiselle autoilijalle on taloudellista käyttää kylmänä ajanjaksona auton moottorinlämmittäjää. Tämä on myös ekologista, koska moottorinlämmittäjä pidentää moottorin käyttöikää ja pienentää moottorin käynnistämisestä aiheutuvaa polttoainekulutusta. Moottorinlämmityslaite kuluttaa kuitenkin merkittävästi sähköä, varsinkin, kun tähän yhdistetään mukavuussyistä usein myös auton sisätilanlämmitin. Yksittäisten kuluttajien lisäksi tämä sähkönkulutus koskettaa erityisesti yhteisöjä, joissa autopistokkeita on useampia (taloyhtiöt, yritykset). Tästä syystä pilotoinnissa keskityttiin yksittäisten käyttäjien sijasta edellä mainittuihin kohteisiin. Tyypillistä nykyisille autopistokkeille on, että moottorilämmitin kytketään joko manuaalisesti päälle tai lämmitys kytkeytyy automaattisesti itse määriteltävänä ajankohtana (lämmityksen käynnistämisaika määritellään manuaalisesti). Yleensä määriteltävä lämmitysaika on vakio esim. kaksi tuntia. Tämä ei kuitenkaan ole taloudellinen tai ekologinen vaihtoehto, mikäli lämmitys käynnistetään liian aikaisin tai liian myöhään, koska ideaalinen lämmitysaika on riippuvainen vallitsevasta ulkolämpötilasta. Porel on kehittänyt älykkään autopistorasian, joka optimoi lämmityksen käynnistämisen ajankohdan vallitsevan ulkolämpötilan mukaan. Tuote on suunniteltu modulaariseksi, jolloin tulevaisuudessa siihen voidaan kehittää optioita erilaisille etäohjausmahdollisuuksille, energiankulutuksen mittaamiseen jne. Ratkaisulla odotetaan olevan kysyntää Suomen lisäksi muissa maissa, joissa sääolosuhteiden vuoksi moottorinlämmittäjän käyttö on suotuisaa.
5 / 20 Green ICT pilotin raportti Kuva 1. Älykäs autopistorasia. Porel Oy:n valmistamat älykellot asennettiin Satmaticin 8MMO452 koteloon (kuva 1), joka mahdollistaa kahden pistorasian ohjaamisen erikseen ja sisältää 16 Ampeerin automaattisulakkeet molemmille pistokkeille sekä vikavirtasuojan. Älykäs autopistorasia on esitetty kuvassa 1. Näytön näkymää on kuvattuna eri tilanteissa kuvassa 2.
6 / 20 Green ICT pilotin raportti Kuva 2. Älykkään autopistorasian näyttö eri tilanteissa. Mittaukset suoritettiin mittaamalla virrankulutusta Talema AC1015 virtamuuntajia, joista saatu virta-arvo muunnettiin jännitearvoksi Porel Oy:n hankkeseen valmistamalla signaalisovitinkortilla. Saadut arvot tallennettiin Lascarin EL-USB3 dataloggerille minuutin välein (kuva 3).
7 / 20 Green ICT pilotin raportti Kuva 3. Mittausjärjestelyt osana lämmitystolppaa. 1.3. Pilotointi Energian säästäminen sulautetun tietotekniikan avulla - pilotissa Luvata Oy ja Asunto-osakeyhtiö Mattilanmutka ottivat koekäyttöön älykkäät autopistorasiat, joiden tuomaa energiansäästöä pilotissa todennettiin. Lisäksi ratkaisun toimivuutta arvioitiin käyttäjätyytyväisyyden näkökulmasta. Pilotti sisälsi kaikki tarvittavat suunnittelu-, asennus-, mittaus- ja raportointityöt. Pilotti aloitettiin asentamalla älykkäät autopistokkeet (2-osaisia pistorasioita (230 V, 16A)) käyttökohteisiin: 6kpl As.Oy Mattilanmutkaan ja 20 kpl Luvata Oy:lle. Porel Oy vastasi asennuksen toteutuksesta. Käyttöönotto ja energiamittaus aloitetiin välittömästi asennuksen jälkeen. Mittauksia toteutettiin yhteensä 11 vkon ajalta ja mittapisteet jaettiin erilaisiin kohteisiin seuraavasti: Asunto-osakeyhtiö Mattilanmutka -12 pistoketta asunto-osakeyhtiön parkkipaikalle -Kaikki pistokkeet mitattiin 11 viikon ajalta, jolloin mittadata kuvaa keskimääräistä käyttäjäprofiilia
8 / 20 Green ICT pilotin raportti Luvata - Pääkonttorin pistokkeet (22 kpl / mittaukset nro 1-5) Käyttäjiä, jotka pääosin tekevät 8 tunnin työpäivää eivätkä käytä autoa työaikana -Vartijoiden pistokkeet 12 kpl / mittaukset nro 8-9 ) Käyttäjiä, joilla ajoa työpäivän aikana -Kunnossapidon autot (2 kpl / mittaus nro 10 ) Käyttäjiä, joilla ajoa työpäivän aikana -Keittiön autot (4 kpl / mittaukset nro 6-7 ) Käyttäjiä, joilla ajoa työpäivän aikana Pilottijakson loppupuolella (huhtikuun alussa) taloyhtiön asukkaille toimitettiin käytettävyys- ja käyttäjäkyselytutkimus, jonka tulokset on raportoitu kohdassa 2.2 Käyttäjäkokemukset. Porel Oy vastasi pilotoitavan järjestelmän huolto- ja ylläpidosta pilotin ajan. 2. Koekäytön tuloksia 2.1. Pilotoidun laitteiston energiansäästöpotentiaali Energiansäästöä arvioidaan pilotissa lämmityslaitteen mitatun päälläoloajan avulla ja vertaamalla tätä erilaisiin käyttöskenaarioihin. Pilottilaitteiston energiankulutus saadaan kertomalla mitattu aika (h) kuorman teholla (kw). Energiankulutusta lasketaan eritehoisilla kuormilla, jotka simuloivat tilannetta: a) moottorinlämmitin tai b) moottorinlämmitin sekä sisätilanlämmitin kytkettynä pistorasiaan. Moottorinlämmittimet ovat yleisesti tehoiltaan 400 2240 wattia (riippuen moottorin nestetilavuudesta), mutta henkilöauton lohkolämmittimet ovat teholtaan yleensä alle 1 kw. Otetaan laskennan pohjaksi 700 W moottorinlämmitin. Myös sisätilanlämmittimiä on saatavilla laaja kirjo. Laskelmat esitetään kahdella eritehoisella sisätilanlämmittimellä: 600 W ja 1400 W. Pilottijakson ajalta (13.2.2014 30.4.2014 Mattilanmutka; 6.3 30.4.2014 Luvata) mitattu autopistorasiaan kiinnitetyn kuorman (lämmityslaitteet) päälläoloaika ja lämmityskertojen lukumäärä on esitetty taulukossa 1 (Mattilanmutka) ja taulukossa 2 (Luvata).
9 / 20 Green ICT pilotin raportti Taulukko 1. Asunto Oy Mattilanmutkan keskimääräiset lämmitysajat. Päälläolokertojen lkm. keskimääräinen päälläoloaika/lämmityskerta Tolppa 1 9 49 min 40 s Tolppa 2 2 22 min 30 s Tolppa 3* 12 1h 7 min 40 s Tolppa 4* 9 24 min Tolppa 5* 6 51 min 50 s Tolppa 6 1 2 min yht. 39 kertaa 39 kerran keskiarvo: 47 min *Mattilanmutkan mittausdatassa vikaa (tiedosto korruptoitunut) ajalla 17.2-7.3 koskien tolppia 3,4 ja 5 Taulukko 2. Luvatan keskimääräiset lämmitysajat. Päälläolokertojen lkm. keskimääräinen päälläoloaika/lämmityskerta Tolppa 1 1 (18.3 klo 15) 35 min Tolppa 2 Tolppa 3 Tolppa 4 Tolppa 5 Tolppa 6 1 (20.3klo 5.50) 1h 41 min Tolppa 7 Tolppa 8 Tolppa 9* Tolppa 10 yht. 2 kertaa keskiarvo: 1h 8 min *tolppa 9 poistettiin käytöstä
10 / 20 Green ICT pilotin raportti Taulukosta 1 nähdään, että rivitaloyhtiön pistokkeiden käyttöasteessa on vaihtelua. Energiankulutuksen arvioinnissa rivitalokohteessa käytämme kaikkien mitattujen autopistokkeiden (12 kpl) päälläoloajan keskiarvoa (47 min) ja yhteenlaskettuja päälläolokertoja (N= 39). Taulukosta 2 nähdään, että yrityskohteen käyttöaste on ollut erittäin alhainen. Esitämme kuitenkin enrgiankulutuksen päälläoloajan keskiarvon mukaan. Energiansäästön arvioinnissa pilottikohteessa, käytämme vertailuna käyttöskenaariota: Pelkkä moottorinlämmittäjä (700 W) on päällä 2h (perinteinen ajastin) Moottorinlämmittäjä ja sisätilanlämmitin A (600 W) ovat päällä 2h (perinteinen ajastin) Moottorinlämmittäjä ja sisätilanlämmitin B (1400 W) ovat päällä 2h (perinteinen ajastin) Pelkkä moottorinlämmittäjä (700 W) on päällä 8h (ilman ajastusta, koko yön) Moottorinlämmittäjä ja sisätilanlämmitin A (700 W + 600 W) ovat päällä 8h (ilman ajastusta, koko yön) Moottorinlämmittäjä ja sisätilanlämmitin B (700 W + 1400 W) ovat päällä 8h (ilman ajastusta, koko yön) Mattilanmutkan vertailulaskelmissa päälläolokertojen lukumääränä käytämme Taulukon 1, 12 pistokkeen käyttökertojen yhteenlaskettua lukumäärää (N= 39). Lisäksi esitämme laskelmat, joissa energiankulutusta verrataan tilanteisiin, joissa laitetta käytetään yht. 70 kertaa ja yht. 140 kertaa. Luvatan tapauksessa esitämme laskelmat, joissa energiankulutusta verrataan tilanteisiin, joissa laitetta käytetään yht. 70 kertaa ja yht. 140 kertaa. Taulukoissa 3 on esitetty mittadataan perustuva energiankulutus (3a) sekä energiankulutus eri käyttötapauksissa rivitalomuotoisessa kohteessa (3b).
11 / 20 Green ICT pilotin raportti Taulukko 3a) Auton lämmityksestä aiheutuva energian kulutus rivitalo kohteessa eri käyttötapauksissa, laskelmissa käytetty mitattua keskimääräistä lämmittimen päälläoloaikaa. Kulutettu energia Käyttötapaus (kwh) Moottorin lämmittäjä 700 W, 39 käyttökertaa (mitattujen käyttökerojen määrä), päällä 47 min (mitattu keskiarvo) 21,39 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 600 W sisätilanlämmitin, 39 käyttökertaa (mitattujen käyttökerojen määrä), päällä 47 min (mitattu keskiarvo) 39,72 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 1400 W sisätilanlämmitin, 39 käyttökertaa (mitattujen käyttökerojen määrä), päällä 47 min (mitattu keskiarvo) 64,16 Moottorin lämmittäjä 700 W, 70 käyttökertaa (10 vkon ajan 1 kertaa päällä/vrk)), päällä 47 min (mitattu keskiarvo) 38,38 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 600 W sisätilanlämmitin, 70 käyttökertaa (10 vkon ajan 1 kertaa päällä/vrk)), päällä 47 min (mitattu keskiarvo) 71,28 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 1400 W sisätilanlämmitin, 70 käyttökertaa (10 vkon ajan 1 kertaa päällä/vrk)), päällä 47 min (mitattu keskiarvo) 115,15 Moottorin lämmittäjä 700 W, 140 käyttökertaa (10 vkon ajan 2 kertaa päällä/vrk)), päällä 47 min (mitattu keskiarvo) 76,77 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 600 W sisätilanlämmitin, 140 käyttökertaa (10 vkon ajan 2 kertaa päällä/vrk)), päällä 47 min (mitattu keskiarvo) 142,57 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 1400 W sisätilanlämmitin, 140 käyttökertaa (10 vkon ajan 2 kertaa päällä/vrk)), päällä 47 min (mitattu keskiarvo) 230,30
12 / 20 Green ICT pilotin raportti Taulukko 3b) Auton lämmityksestä johtuva energian kulutus rivitalo kohteessa eri käyttötapauksissa, laskelmissa käytetty perinteinen ajastinta ja worst case -tapausta (esim. vikaantunut ajastin) Kulutettu energia Käyttötapaus (kwh) Moottorin lämmittäjä 700 W, 39 käyttökertaa (mitattujen käyttökerojen määrä), päällä 2h (perinteinen ajastin) 54,60 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 600 W sisätilanlämmitin, 39 käyttökertaa (mitattujen käyttökerojen määrä), päällä 2h (perinteinen ajastin) 101,40 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 1400 W sisätilanlämmitin, 39 käyttökertaa (mitattujen käyttökerojen määrä), päällä 2h (perinteinen ajastin) 163,80 Moottorin lämmittäjä 700 W, 70 käyttökertaa (10 vkon ajan 1 kertaa päällä/vrk), päällä 2h (perinteinen ajastin) 98,00 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 600 W sisätilanlämmitin, 70 käyttökertaa (10 vkon ajan 1 kertaa päällä/vrk), päällä 2h (perinteinen ajastin) 182,00 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 1400 W sisätilanlämmitin, 70 käyttökertaa (10 vkon ajan 1 kertaa päällä/vrk), päällä 2h (perinteinen ajastin) 294,00 Moottorin lämmittäjä 700 W, 140 käyttökertaa (10 vkon ajan 2 kertaa päällä/vrk), päällä 2h (perinteinen ajastin) 196,00 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 600 W sisätilanlämmitin, 140 käyttökertaa (10 vkon ajan 2 kertaa päällä/vrk), päällä 2h (perinteinen ajastin) 364,00 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 1400 W sisätilanlämmitin, 140 käyttökertaa (10 vkon ajan 2 kertaa päällä/vrk), päällä 2h (perinteinen ajastin) 588,00 Moottorin lämmittäjä 700 W, 39 käyttökertaa (mitattujen käyttökerojen määrä), päällä 8h (worst case) 218,40 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 600 W sisätilanlämmitin, 39 käyttökertaa (mitattujen käyttökerojen määrä), päällä 8h (worst case) 405,60 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 1400 W sisätilanlämmitin, 39 käyttökertaa (mitattujen käyttökerojen määrä), päällä 8h (worst case) 655,20 Moottorin lämmittäjä 700 W, 70 käyttökertaa (10 vkon ajan 1 kertaa päällä/vrk), päällä 8h (worst case) 392,00 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 600 W sisätilanlämmitin, 70 käyttökertaa (10 vkon ajan 1 kertaa päällä/vrk), päällä 8h (worst case) 728,00 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 1400 W sisätilanlämmitin, 70 käyttökertaa (10 vkon ajan 1 kertaa päällä/vrk), päällä 8h (worst case) 1176,00 Tyypillinen auton lämmityksen käyttöjakso on n. puoli vuotta, jonka aikana sää voi vaihdella rajustikin. Sääolosuhteiden ja eri vuosien välisen vaihtelun vuoksi käyttökertojen lukumäärää ja tätä kautta säästettyä energiaa vuositasolla on erittäin vaikea arvioida. Tästä syystä taulukossa 4
13 / 20 Green ICT pilotin raportti on esitetty energian säästö erilaisilla lämmityskertamäärillä. Lämmityskertamäärä 39 on pilottijakson aikana todennettujen lämmityskertojen lukumäärä rivitalokohteessa ja se kuvaa pilotoidun rivitalokohteen energiansäästöä mittausajalta. 70 käyttökertaa kuvaa esimerkiksi tilannetta, jossa lämmitys kytketään päälle kerran päivässä 10 vkon ajan tai vastaavasti joka toinen päivä 20 viikon ajan. 140 käyttökertaa kuvaa esim. tilannetta, jossa lämmitys kytketään päälle kahdesti vuorokaudessa 10 viikon ajan tai kerran vuorokaudessa 20 viikon ajan. Taulukko 4. Energian säästö rivitalokohteessa erikokoisilla kuormilla ja käyttöasteella verrattuna 2h ajastimeen ja worst case tilanteeseen, jossa lämmitin on päällä 8h (esim. ajastin rikki). Yksi käyttäjä Käyttökertoja Kuorma (W) Säästetty energia (kwh) Säästetty energia (kwh) verrattaessa "worst case"-tilanteeseen verrattaessa perinteiseen ajastimeen 39 700 33,22 197,02 39 700 + 600 61,69 365,89 39 700 + 1400 99,65 591,05 70 700 59,62 353,62 70 700 + 600 110,72 656,72 70 700 + 1400 178,85 1060,85 140 700 287,23 707,23 140 700 + 600 221,43 1313,43 140 700 + 1400 357,70 2121,70 Kymmenen käyttäjää 39 700 332,15 1970,15 39 700 + 600 616,85 3658,85 39 700 + 1400 996,45 5910,45 70 700 596,17 3536,17 70 700 + 600 1107,17 6567,17 70 700 + 1400 1788,50 10608,50 140 700 2872,33 7072,33 140 700 + 600 2214,33 13134,33 140 700 + 1400 3577,00 21217,00 Jos oletetaan sähkön hinnaksi esim. 7 snt/kwh, lämmityskertojen lukumääräksi 70 ja lämmityskuormaksi 2100W (700 W moottorinlämmitin + 1400 W sisätilanlämmitin), tarkoittaa tämä yksittäisen käyttäjän kohdalla 12,5 säästöä perinteisellä ajastimella toimivan ratkaisun sijaan. Jos käyttökertoja taas on 140 tarkoittaa tämä 25,06 säästöä. Vastaava luku 70 käyttökerralla worst case tapauksessa, jossa lämmitys on päällä esimerkiksi koko yön (8h) merkitsisi tämä 74 säästöä. On huomioitava, että nämä ovat vain yksittäisen käyttäjän säästöjä, joiden merkitys kasvaa taloyhtiön koon kasvaessa.
14 / 20 Green ICT pilotin raportti Huomioitavaa on, että pilotin mittajakso sijoittui kevääseen, joka pilotointivuotena oli poikkeuksellisen lämmin. Tästä syystä laitteiston käyttökertojen lukumäärä on suhteellisen vähäinen, eikä sitä voida sellaisenaan käyttää arvioimaan koko talven käyttöastetta. Toisaalta, sydäntalven kovilla pakkasilla älykkään autopistorasian käyttö ei merkittävästi vähennä lämmitysenergiaan kuluvaa sähköä, sillä lämmitysaika kovilla pakkasilla ei poikkea perinteisellä ajastimella toimivasta ratkaisusta, jotta lämmitysteho ei kärsisi. Yhteenvetona todettakoon, että pilotissa pystyttiin osoittamaan ratkaisun tuoma säästöpotentiaali rivitalokohteessa. Pilotointitulokset viittaavat siihen, että älykkäällä autopistorasialla voidaan säästää energiaa käyttömukavuudesta tinkimättä. Käytettävyysasioista on tarkempaa tietoa kappaleessa 2.2. Yrityskohteen lämmityksestä aiheutuva mittaustuloksiin perustuva energiankulutus on esitetty taulukossa 5. Taulukko 5 Auton lämmityksestä johtuva mittauksiin perustuva energian kulutus yritys kohteessa. Kulutettu energia Käyttötapaus (kwh) Moottorin lämmittäjä 700 W, 70 käyttökertaa (10 vkon ajan 1 kertaa päällä/vrk), päällä 1h 8 min (mitattu keskiarvo) 55,37 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 600 W sisätilanlämmitin, 70 käyttökertaa (10 vkon ajan 1 kertaa päällä/vrk), päällä 1h 8 min (mitattu keskiarvo) 102,83 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 1400 W sisätilanlämmitin, 70 käyttökertaa (10 vkon ajan 1 kertaa päällä/vrk), päällä 1h 8 min (mitattu keskiarvo) 166,11 Moottorin lämmittäjä 700 W, 140 käyttökertaa (10 vkon ajan 2 kertaa päällä/vrk), päällä 1h 8 min (mitattu keskiarvo) 110,74 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 600 W sisätilanlämmitin, 140 käyttökertaa (10 vkon ajan 2 kertaa päällä/vrk), päällä 1h 8 min (mitattu keskiarvo) 205,66 Moottorin lämmittäjä 700 W ja 1400 W sisätilanlämmitin, 140 käyttökertaa (10 vkon ajan 2 kertaa päällä/vrk), päällä 1h 8 min (mitattu keskiarvo) 332,22 Energiansäästön arvioinnissa taulukon 5 energiankulutusta verrataan Taulukon 3b käyttötapauksiin, jossa käyttökertoja on 70 ja 140. Energiansäästöä arvioidaan taulukossa 6.
15 / 20 Green ICT pilotin raportti Taulukko 6. Energiansäästöpotentiaali yrityskohteessa. Yksi käyttäjä Käyttökertoja Kuorma (W) Säästetty energia (kwh) verrattaessa perinteiseen ajastimeen Säästetty energia (kwh) verrattaessa "worst case"-tilanteeseen 70 700 42,63 336,63 70 700 + 600 79,17 625,17 70 700 + 1400 127,89 1009,89 140 700 85,26 673,26 140 700 + 600 158,34 1250,34 140 700 + 1400 255,78 2019,78 Kymmenen käyttäjää 70 700 426,3 3366,3 70 700 + 600 791,7 6251,7 70 700 + 1400 1278,9 10098,9 140 700 852,6 6732,6 140 700 + 600 1583,4 12503,4 140 700 + 1400 2557,8 20197,8 Jos oletetaan sähkön hinnaksi esim. 7 snt/kwh, lämmityskertojen lukumääräksi 70 ja lämmityskuormaksi 2100W (700 W moottorinlämmitin + 1400 W sisätilanlämmitin), tarkoittaa tämä yksittäisen käyttäjän kohdalla 9 säästöä perinteisellä ajastimella toimivan ratkaisun sijaan. Jos käyttökertoja taas on 140, tarkoittaa tämä 17,9 säästöä. Vastaava luku 70 käyttökerralla worst case tapauksessa, jossa lämmitys on päällä esimerkiksi koko yön (8h) merkitsisi tämä 70,7 säästöä. On huomioitava, että yrityksissä käyttäjiä voi olla useita kymmeniä, jolloin säästöpotentiaali korostuu. Haasteena yrityskohteessa oli erittäin vähäinen käyttöaste, joka johtui lämpimästä keväästä. Pilotointiajankohta on otollinen rivitalo-kohteen tapauksessa, jossa aamulämpötilat (tyypillisin käyttöajankohta) ovat vielä osittain pakkasella, mutta lämmitys ei vaadi koko 2h päälläoloa. Sen sijaan yrityskohteessa, jossa autonlämmitintä käytetään pääasiassa ennen kotiinlähtöä iltapäivällä, on lähtöhetkellä jo keväisin niin lämmintä, ettei autopistoketta edes kytketä. Näin ollen vähäisen datan vuoksi, pitää arvioihin suhtautua varauksella. Rivitalokohteen perusteella uskotaan ratkaisulla kuitenkin olevan myös yrityskohteessa säästöpotentiaalia, mutta suurimmat säästöt syntynevät eri ajankohtana. Yrityskohteissa säästöä syntyy kylmempänä ajankohtana, jolloin kuitenkin iltapäivälämpötilat kohoavat jo aamulämpötiloja korkeammiksi. On myös huomioitava, että erilaisissa yrityskohteissa on erilaisia käyttäjäryhmiä, jolloin myös säästön määrä riippuu pistokkeen käyttötavasta.
16 / 20 Green ICT pilotin raportti Luvatan tapauksessa tolppa 9 poistettiin käytöstä. Kyseessä on vartijoiden kopilla oleva tolppa, jossa tarve on pitää auto lämpimänä koko työpäivän ajan, koska autolla kyyditetään vierailijoita. 2.2. Käyttäjäkokemukset Pilottijaksin loppupuolella rivitaloyhtiön jäsenille lähetettiin käyttäjäkysely älykkään autopistorasian käytettävyyden arviointia varten. Käyttäjäkyselyn kysymykset olivat monivalinta- tai tekstimuotoisia. Monivalintakysymyksissä vastaajaa pyydettiin valitsemaan mielestään sopivin vaihtoehto asteikolla 1-5. Asteikolla 1 = täysin eri mieltä ja 5= täysin samaa mieltä. Kyselyyn vastasi 4 taloutta. Alla on esitetty asiakaskyselyn tulokset (vastausten keskiarvo) asunto-osakeyhtiön osalta: 1. Porel Oy:n älykkäästä autopistorasiasta on minulle selvästi hyötyä 3,75 2. Älykäs autopistorasia lisää lämmitystolpan käyttömukavuutta 3,75 3. Älykkäällä pistorasialla on potentiaalia lisätä käyttömukavuutta 4 4. Älykkäästä autopistorasiasta on minulle haittaa 1,75 5. Toimitettu älykäs autopistorasia vastaa mielikuvaani tuotteesta 3,5 6. Koen, että älykäs autopistorasia säästää sähköä /sillä on potentiaalia säästää sähköä oikein käytettynä 4 7. Koen, että älykäs autopistorasia ei heikentänyt auton lämmitystä 3,25 8. Älykäs autopistorasia on liian monimutkainen 2,25 9. Älykkään autopistorasian näppäimistön valaistus auttaa asettamaan lämmitysajan, kun on pimeää 4,5
17 / 20 Green ICT pilotin raportti 10. Käytin mielestäni laitteen ominaisuuksia monipuolisesti 3 11. Älykästä autopistorasiaa oli helppo käyttää 3,25 12. Älykkään autopistorasian käyttöohje on selkeä 4 13. Älykäs autopistorasia on toimintavarma 3,5 14. Älykästä autopistorasiaa voitaisiin parantaa Jos kyllä, niin miten? kyllä: 25% ei: 50% EOS: 25% ei kommentteja 15. Laitan uuden laitteen myötä autoni useammin lämmitykseen kyllä: 0% ei 100% Jos ei, niin mitä lisäominaisuuksia tarvittaisiin, että tekisin näin? ei kommentteja 16. Miten älykkään autopistorasian ominaisuuksia voitaisiin parantaa? (tekstimuotoinen) ei kommentteja 17. Mitä turhia toimintoja laitteessa on? ei kommentteja 18. Puuttuuko älykkäästä autopistorasiasta jotakin toivomiani ominaisuuksia? Mitä? ei kommentteja 19. Miten laite olisi helppokäyttöisempi? ei kommentteja Palvelun toimivuus 20. Toimiko Porel Oy mahdollisissa vikatilanteissa riittävän nopeasti? kyllä: 100% ei: 0%
18 / 20 Green ICT pilotin raportti 21. Saitko riittävät ohjeet/ riittävästi neuvoja laitteen käytöstä? kyllä: 75% ei: 25% 22. Oliko kommunikointi Porel Oy:n kanssa riittävää? (Tuotteen vastaanottaja vastaa) Muut kommentit: kyllä: 75% ei: 25% - Aluksi vaatii totuttelua syöttää lähtöaika (valtaosassa kelloista syötetään lämmityksen alkuajankohta) - Yksi vastaaja olisi toivonut suoraa opastusta laitteen käytöstä Yhteenvetona todettaneen, että älykäs autopistorasia koettiin käytettävyydeltään riittäväksi ja sillä uskottiin olevan energiansäästöpotentiaalia. Suurin muutos edeltäviin kelloihin koettiin olevan ajan asettaminen lähtöajaksi (ei lämmityksen aloitusajaksi). Erityisesti tyytyväisiä oltiin näppäimistön valoihin, jotka helpottivat ajan asettamista pimeällä. Enemmän haasteita koettiin Luvata Oy:n erilaisissa käyttäjäryhmissä, joista kerrotaan tarkemmin kappaleessa 3. 3. Havaitut kehityskohteet / haasteet / ongelmakohdat Luvatan kohdalla kävi ilmi jo asennusvaiheessa, että osaan kohteista perinteisellä tavalla ajastettava autolämmitysrasia ei ole käyttäjien toiveiden mukainen. Esimerkiksi vartijoille, keittiöllä ja kunnossapidossa oikeanlainen lämmitystapa olisi pitää autoa käyttövalmiina ja lämmitettynä koko työpäivän ajan, koska auton käyttö ja käytöntarve eivät ole täysin ennustettavissa. Näissä kohteissa oikeampi tapa lämmittää olisikin muuttaa kelloja siten, että lämmitystarvetta päivitetään tunnin sykleissä eli lämpötilan perusteella autoa lämmitetään tietty aika tunnin välein ja auto pidetään käytännössä ajovalmiudessa koko työpäivän ajan. Tämä käy ilmi vartijoiden autolämmityspistorasian käyttötavasta, jossa kelloa on ajastettu useaan kertaan päivän aikana, jotta auto pysyisi koko ajan ajovalmiina. Rasia vaihdettiin yhden päivän jälkeen perinteiseen kellottomaan rasiaan. Pilotti aloitettiin helmikuussa 2014 asentamalla autopistokkeet ensimmäiseen käyttökohteeseen (Mattilanmutka). Käyttöönotto ja energiamittaus aloitettiin 13.2.2014 (Mattilanmutka). Mittausjärjestelyihin (laitteet ja mittauslaitteisto) vaadittu aika osoittautui komponenttien saatavuuden vuoksi oletettua pidemmäksi. Mittaukset toteutettiin sovitusti vähintään 10 viikon ajalta (11 viikon), mutta mittaukset lopetettiin vasta 30.4.2014 suunnitellun 31.3 sijaan. Luvatan osalta mitattu ajanjakso oli 8 viikkoa.
19 / 20 Green ICT pilotin raportti Haastetta pilotin toteutukseen asetti myös poikkeuksellisen lämmin kevät. Muutoin ajanjakso (kevät) on rivitalokohteen energiasäästön kannalta otollinen, sillä juuri tällä ajanjaksolla perinteisen autopistorasian ajastus (2h) on lämpötilaan nähden ylimitoitettu. Talvella, kun ulkolämpötilat puolestaan ovat alhaiset, pitää myös säätöelektroniikalla varustettu älypistorasia lämmitystä yllä (lähes) maksimiajan, eikä säästö tässä tapauksessa ole yhtä merkittävä. Sen sijaan yrityskohteessa potentiaalista säästöä syntyy kuitenkin myös kylmempänä ajankohtana, sillä potentiaalinen käyttöajankohta sijoittuu myös iltapäivään, jolloin lämpötilat ovat tyypillisesti aamulämpötiloja korkeammat. Pilotin kannalta Luvatan osalta otollisin mittaajanjakso olisikin ollut talvi. Keväällä iltapäivisin, kun työntekijät lähtevät kotiin, voi ulkolämpötila olla jo keskimäärin niin korkea, että autonlämmitintä ei käytetä ollenkaan. Lisähaastetta asetti parkkipaikkojen erityisen vähäinen käyttö (vain osassa oli päivittäisiä käyttäjiä). Luvatassa myös erityyppiset käyttäjät osoittautuivat mielenkiintoisiksi ja uusia kehitysideoita erityyppiseen autonkäyttöön liittyen kerättiin pilotin edetessä. Laitteen käyttöön liittyvä haaste oli käyttäjän ajattelutavan muuttaminen perinteisestä ajastimesta uuteen ratkaisuun. Mittadatasta ja käyttäjäkokemuksista on havaittavissa, että vaati totuttelua sijoittaa ajastimeen lähtöaika lämmityksen alkamisajankohdan sijaan. Tämä näkyi mm. käyttäjien kommentteina sekä verkkaisena laitteen käyttönä ensimmäisten päivien aikana. 4. Muita huomioita Laskelmat eivät huomioi erilaisten laitteiden säätyvyyttä ulkolämpötilan mukaan. Jotkin markkinoilla olevat sisätilanlämmittimet säätävät tehoaan ulkolämpötilan mukaan. Myös moottorinlämmittäjä voi katkaista lämmitystä lämpimällä säällä. Jatkoselvitystä tuleekin tehdä siitä, miten erilaiset itsesäätyvät laitteet vaikuttavat älypistorasian käyttömukavuuteen ja auton lämmityksen onnistumiseen. 5. Yhteenveto Yhteenvetona todettakoon, että pilotissa pystyttiin osoittamaan ratkaisun tuoma säästöpotentiaali. Suuren sääolosuhteiden vaihtelun sekä käyttöasteen vaihtelun vuoksi säästetyn energian määrässä voi olla suhteellisen merkittävääkin vaihtelua. Pilotti kuitenkin osoittaa selkeän säästöpotentiaalin verraten perinteiseen ajastimeen. Säätöelektroniikan energian säästön muodossa tuoma etu suhteessa autopistorasian lisäkustannuksiin katsotaan olevan merkittävä ja älykkään laitteiston hankinnan perusteltua esim. uudiskohteissa tai tilanteessa, jossa vanhoja lämmitystolppia ollaan uusimassa. On myös huomioita, että laitteistolla voidaan lisäksi saavuttaa käyttömukavuutta (esim. valaistu näppäimistö). Koekäytön jatkaminen olisi kuitenkin suotavaa kattavamman otannan saavuttamiseksi. Lämpimästä keväästä huolimatta pilotointi antoi toivotut tulokset ja avasi uusia näkökulmia jatkokehitys ja -mittaustarpeisiin.
20 / 20 Green ICT pilotin raportti Pilotointi edellytti tolppiin ulko-olosuhteet kestävän mittausjärjestelyn, joka saatiin mahtumaan koteloihin ja joka ei vaikuttanut laitteiden normaaliin käyttöön. Mittauksia varten suunniteltiin ja valmistettiin signaalisovitin-kortit, jotta mittausalueet saatiin skaalattua sopivalle mittausalueelle. 6. Mahdolliset / suositellut jatkotoimenpiteet Jatkotoimenpiteisiin kuuluu pilotoinnin jatkaminen asunto-osakeyhtiössä, jossa erilaisten koejärjestelyjen tekeminen on joustavaa ja helposti toteutettavaa. Pilotointi jatkuu asentamalla ensimmäisessä vaiheessa etäohjaukseen tarkoitettu lisälaite älypistorasioiden etäkäyttöä varten. Taloyhtiön koekäytön jälkeen valmiimpaa etäohjausratkaisua tullaan pilotoimaan laajemmin erilaisissa käyttökohteissa. Energiankulutuksen arviointia jatketaan ja erilaisten lämmittimien vaikutusta säästöpotentiaaliin selvitetään. Porissa. 2014 Sari Merilampi, Porel Oy