Sähkökuormien mallinnus rakennusten energialaskennassa

Abstract

Energialaskennassa erilaisten uudisrakennusten ja järjestelmien sähkökuormitusten todellisesta käyttäytymisestä ja käyttöajoista ei yleensä ole täysin tarkkaa tietoa, vaan ne perustuvat arvioihin. Näitä tietoja tarvitaan energiasimulointiin käyttöaikaprofiileita arvioitaessa. Tarkempien energialaskelmien saamiseksi tarvitaan kuitenkin parempia tietoja kuormitusten käyttäytymisestä arvioiden sijaan. Opinnäytetyön tavoitteena oli luoda aiempaa tarkempia käyttöaikaprofiileita energialaskentaan jo olemassa olevien kohteiden sähkönkulutusmittauksia hyödyntäen.

Opinnäytetyössä tutkittiin, kuinka tuntimittausdataa ja laitetehoja hyödyntämällä voitaisiin luoda käyttöaikaprofiileja kuvaamaan tilan tai laitteen keskimääräistä sähkönkulutusta tunneittain. Käyttöaikaprofiileja luotiin palvelusektorin sellaisille erilaisille rakennuksille ja järjestelmille, joista oli hyödyllistä saada lisää tietoa energialaskentaan sähkökuormien todellisesta käyttäytymisestä kiinteistössä.

Käyttöaikaprofiilit luotiin energiaseurantajärjestelmien ja mittausten kautta kerätyn sähkönkulutusdatan sekä kohteista kerätyn aineiston avulla. Tutkittavien kohteiden käyttöaikaprofiilien luomisen aikana selvisi, että parhaiten hyödynnettävissä olevien profiilien aikaansaamiseksi tarvitaan vähintään tuntikohtaista sähkönkulutusdataa, mutta myös tietoja kohteiden laitetehoista. Datan kerääminen tyyppikohteista onnistui vaivatta energiaseurantajärjestelmistä, mutta kohteiden erilaisten laitetehojen kerääminen osoittautui kuitenkin haastavaksi.

Työssä luotiin onnistuneesti halutut käyttöaikaprofiilit ja niitä voidaan hyödyntää energialaskennassa suunnittelijoiden tukena rakennuksen sähkönkulutusta arvioitaessa. Tämän lisäksi työn menetelmien ja työkalujen avulla voidaan jatkossa mahdollisesti luoda lisää profiileja esimerkiksi tarkemman tietokannan luomiseksi.

In the energy calculation there is usually no accurate information on the building’s actual operating hours of electrical loads. Better data is needed on the behavior of electrical loads to obtain more accurate energy calculations on electricity consumption.

The purpose of this thesis was to create consumption profiles for different buildings and systems for which it was useful to learn more about of the actual behavior of electrical loads. Consumption profiles were created with the data gathered through energy monitoring systems and measurements.

As the result it was found that to produce the most suitable profiles, data on at least hourly electricity consumption is needed but also information about different input power of the devices. Collecting consumption data from energy management system was effortless, however gathering input power information about different devices were tough.

The consumption profiles created in this research can be used in energy calculation to support designers in estimating the electricity consumption of the building. Through these methods, more consumption profiles can be created in the future.