Energian tallennusjärjestelmän toteutus ja sähkönkäytön optimointi pientalossa
Brummer, Johannes (2024)
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202405069510
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202405069510
Tiivistelmä
Insinöörityössä tarkastellaan 1970-luvun rivitaloasuntoon toteutettavan energian tallennusjärjestelmän ja aurinkosähköjärjestelmän mitoitusta, haasteita, toteutusta ja kohteeseen samalla suunniteltavan sähkönkulutuksen kuormanohjauksen kannattavuutta. Järjestelmällä toteutetaan samalla myös koko asunnon laajuinen keskeytymätön sähkönsyöttö.
Mitoituksen apuna käytetään tuntitason historiatietoa asunnon sähkönkulutuksesta, PVGIS- ja SusEnergy- simulaatio-ohjelmia aurinkosähköntuotannon ennustamiseen ja sähkön spot-hintoja vuosilta 2021–2022. Ohjaus toteutetaan käytännössä Node-RED-ohjelmistolla ja Home Assistantilla.
Insinöörityön järjestelmän toteuttamisen yhteydessä saatiin myös aikaan taloyhtiön hallitukselle asuntokohtaisten aurinkovoimaloiden mitoitussuunnitelma, kattokuormien ja rakenteiden tarkistus ja sähköjärjestelmän inventaario myöhempää käyttöä varten. Mitoituksen yhteydessä kävivät ilmi taloyhtiön sähköjärjestelmän rajoitteet, jotka rajasivat maksimitehon 11 kW:n asuntokohtaiseen tasoon. Käytettävissä oleva fyysinen tila katolla, noin 30 m², rajaa aurinkopaneelien maksimitehoksi noin 7 kWp 23 %:n hyötysuhteella olevilla paneeleilla.
Toteutetulla 4,2 kWp: aurinkovoimalalla ja 10 kWh:n akustolla varustetulla järjestelmällä leikattiin vuosittaisesta sähkönkulutuksesta kolmasosa. Järjestelmän avulla vältettiin myös kolme sähkökatkoa seuranta-aikana.
Mitoituksen apuna käytetään tuntitason historiatietoa asunnon sähkönkulutuksesta, PVGIS- ja SusEnergy- simulaatio-ohjelmia aurinkosähköntuotannon ennustamiseen ja sähkön spot-hintoja vuosilta 2021–2022. Ohjaus toteutetaan käytännössä Node-RED-ohjelmistolla ja Home Assistantilla.
Insinöörityön järjestelmän toteuttamisen yhteydessä saatiin myös aikaan taloyhtiön hallitukselle asuntokohtaisten aurinkovoimaloiden mitoitussuunnitelma, kattokuormien ja rakenteiden tarkistus ja sähköjärjestelmän inventaario myöhempää käyttöä varten. Mitoituksen yhteydessä kävivät ilmi taloyhtiön sähköjärjestelmän rajoitteet, jotka rajasivat maksimitehon 11 kW:n asuntokohtaiseen tasoon. Käytettävissä oleva fyysinen tila katolla, noin 30 m², rajaa aurinkopaneelien maksimitehoksi noin 7 kWp 23 %:n hyötysuhteella olevilla paneeleilla.
Toteutetulla 4,2 kWp: aurinkovoimalalla ja 10 kWh:n akustolla varustetulla järjestelmällä leikattiin vuosittaisesta sähkönkulutuksesta kolmasosa. Järjestelmän avulla vältettiin myös kolme sähkökatkoa seuranta-aikana.