Älykodit ja energian hallinta

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tarkastellaan, miten perinteisistä omakotitaloista voidaan kehittää energiatehokkaita älykoteja hyödyntämällä kotiautomaatiojärjestelmiä ja moderneja laitteita. Työn taustalla vaikuttavat energiakustannusten kasvu sekä digitalisaation kehitys ja sen tarjoamat mahdollisuudet asumisen mukavuuden ja turvallisuuden parantamiseen. Tavoitteena on tunnistaa ja arvioida konkreettisia ratkaisuja, joiden avulla voidaan tehostaa energian käyttöä, vähentää kustannuksia sekä lisätä turvallisuutta ja asumisviihtyvyyttä. Työssä esitellään keskeiset teknologiat, kuten älytermostaatit, valaistuksen automaatio, ilmanvaihdon ohjaus sekä datan kerääminen ja analysointi. Case-esimerkkinä tarkastellaan omakotitalon energianhallinnan kehittämistä hyödyntäen avoimen lähdekoodin Home Assistant -alustaa sekä kaupallisia laitteita, kuten Shelly Blu TRV -älytermostaatteja, Shelly H&T -lämpötila- ja kosteusantureita sekä Shelly Pro 3 -relettä pörssisähköohjaukseen. Investointien kustannuksia ja takaisinmaksuaikoja arvioidaan laskelmien avulla, joissa huomioidaan sekä energiansäästö että riskienhallinta. Esimerkiksi lämmitysjärjestelmän modernisoinnin takaisinmaksuaika voi olla alle kaksi vuotta, kun taas ilmanvaihdon uusimisen hyödyt painottuvat sisäilman laatuun ja terveyteen taloudellisten säästöjen sijaan. Tulokset osoittavat, että älykkäiden ratkaisujen avulla voidaan saavuttaa noin 23,8 % säästö lämmityksen ja ilmanvaihdon energiankulutuksessa, mikä vastaa 226 € vuotuisia säästöjä tarkastellussa case-esimerkissä. Lisäksi järjestelmien integrointi parantaa asumismukavuutta, turvallisuutta ja käyttäjän hallintaa kodin olosuhteista. Kokonaisuudessaan älykotiratkaisut muodostavat monipuolisen ja skaalautuvan kokonaisuuden, jossa yhdistyvät energiatehokkuus, turvallisuus ja käyttömukavuus. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että älyteknologian hyödyntäminen kotitalouksissa ei ainoastaan vähennä energiankulutusta, vaan myös tukee kestävää kehitystä ja lisää asukkaiden hyvinvointia. Tärkeää on kuitenkin valita ratkaisut vaiheittain ja taloudellisesti harkiten, jotta investoinnit ovat kotitalouden kannalta kannattavia ja pitkäjänteisiä.