Vaununlämmityksen energiakulutuksen kohdentaminen kuluttajakohtaisesti

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin osana Tampereen ammattikorkeakoulun sähkö- ja automaatiotekniikan koulutusohjelmaa. Työn teettäjänä toimi GRK Suomi Oy ja tilaajana Väylävirasto.

Energiahallinnan merkitys kasvaa ratajohtoverkon monitoimijaympäristössä, jossa on useita sähkönkuluttajia. Opinnäytetyössä tutkittiin, miten ja mitä kohdennettua sähköenergian mittausmenetelmää voidaan soveltaa nykyisiin vaununlämmitysjärjestelmiin. Opinnäytetyössä perehdyttiin myös erilaisiin tunnistautumistapoihin sekä niiden yhdistämiseen energiamittauksessa.

Lähdeaineistona opinnäytetyöhön toimi Väyläviraston ratapiirustusarkistosta saadut sähkökuvat lämmitysasemista ja vaununlämmitysposteista. Tutkittavissa laitteissa sekä komponenteissa lähdeaineistona käytettiin valmistajien dokumentteja.

Tuloksena tuotettiin erilaisia vaihtoehtoja energiakulutuksen kohdentamiseen käyttäjäkohtaisesti. Työssä otettiin huomioon erilaisia tunnistautumistapoja ja niiden yhdistämistä energiamittaukseen. Vaihtoehtojen pohjalta tehtiin alustava suunnitelma tilavarauksista ja kaapeloinneista. Tietoja tilavarauksista ja kaapeloinneista voidaan hyödyntää lisätutkimuksissa. Työssä ei otettu kantaa järjestelmäpuoleen, jolla tunnistautuminen ja sähköenergianmittaustiedot voidaan yhdistää.

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että kuluttajakohtaisen tunnistautumisen tekninen ratkaisu on mahdollista integroida osaksi nykyistä vaununlämmitysjärjestelmää. Vaununlämmitysasemia on monenlaisia, joten teknisiltä ominaisuuksiltaan niissä on eroja. Energiamittauksen kohdentaminen vaatii näin jatkotutkimuksia ja kattavaa suunnittelua.

This thesis was conducted as part of the Electrical and Automation Engineering program at Tampere University of Applied Sciences. The work was commissioned by GRK Finland Oy and ordered by the Finnish Transport Infrastructure Agency (FTIA).

In a multi-actor environment with multiple electricity consumers, the importance of rail network energy management increases, and efforts are continuously made to develop it. The thesis investigated how and what targeted electric energy measurement systems can be applied to existing train heating systems. The thesis also explored various authentication methods and their integration in energy measurement.

The source material for the thesis included electrical diagrams from the FTIA: s railway drawing archive of heating stations and heating points. Manufacturer documents were used as source material for the devices and components under study.

As a result, various options for targeting energy consumption on a user-specific basis were produced. This considered A number of authentication methods and their integration into energy measurement were considered in this context. Preliminary plans for space reservations and cabling were made based on these options, which can be utilized in further research. The thesis did not address the system side by which authentication and energy measurement results are combined.

In conclusion, it can be stated that a consumer-specific authentication technical solution can be integrated into the existing train heating system. There are various types of train heating stations, and they differ in technical features. Targeting energy measurement requires further research and comprehensive planning.