Smarta system och IoT kan minska energianvändningen i småhus
2018 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
Byggnader använder en stor del av den totala energianvändningen i samhället och generellt har all typ av energianvändning en negativ inverkan på miljön. Det är därför viktigt att minska energianvändningen genom att bland annat effektivisera de konventionella system som används för drift av byggnader.
Sveriges riksdag har beslutat om skärpta krav för byggnaders energianvändning som träder i kraft från och med 2020. Högre krav skulle kunna leda till att tekniken utvecklas, utvecklingen kan till exempel ske genom användning av smarta system i byggnader som är ett möjligt sätt att göra energibesparingar.
Syftet med denna studie är att undersöka hur smarta system skulle kunna påverka energianvändningen för ett småhus. Syftet är även att undersöka vilka tillgängliga lösningar som finns och går att applicera i ett småhus.
Frågorna som ska besvaras i rapporten är hur stor effekt de smarta systemen kan ge för energianvändningen, vilka smarta system som finns i dagsläget och hur de fungerar samt vilka potentiella möjligheter och problem utöver energianvändningen som det kan finnas.
Frågorna besvaras genom att först utföra en litteraturstudie för att undersöka hur systemen fungerarar samt för vilka dess förväntade effekter är. Studierna som använts har varit hämtade från Malmö universitets biblioteksdatabas och har när möjligheten funnits varit peer reviewed. Studierna som studerats har sedan använts som stöd för indata i programmet VIP- Energy som är ett simuleringsprogram som används för att beräkna byggnaders energianvändning. Simuleringar gjordes för två fall för samma byggnad, ett fall med smarta system och ett fall utan smarta system. För att simulera fallet med de smarta lösningarna har ett antal antaganden fått göras, för att på ett objektivt sätt försöka ge de förväntade effekterna av de smarta lösningarna. Ett vanligt småhus från Eksjöhus har använts som referensobjekt för energisimuleringarna och det antogs vara beläget i Malmö.
Studien visar att smarta system kan använda sig av närvarodetektorer som kan minska värmetillförseln och ventilationsflödet om ingen är närvarande. Det skapades tre olika driftfall för när brukarna var närvarande och vakna, närvarande och sov samt frånvarande. Genom att tillåta en lägre temperatur och ventilationsflöde för de delar av byggnaden som inte antogs användas under de olika driftfallen, kunde förväntad funktion av närvarodetektion simuleras.
Resultaten av simuleringarna visade att den genomsnittliga temperaturen kunde sänkas med drygt 2°�� genom att använda närvarostyrd värmeförsörjning. Genom samma metod kunde det genomsnittliga ventilationsflödet sänkas från 0.35 l/s, m2 till 0.22 l/s, m2. Genom att använda smart styrning av fönster och persienner kunde en energibesparing på cirka 5 kWh/m2 göras för kylning. Användningen av smart belysning kunde enligt diverse antaganden bidra till en energibesparing på 1.5 kWh/m2. Byggnadens primärenergital enligt simuleringen utan smarta lösningar uppgick till nästan 71 kWh/m2, Atemp, år och för simuleringen med smarta system strax under 55 kWh/m2, Atemp, år.
Enligt simuleringarna kan energianvändningen minskas med drygt 23 %, enligt BBR:s definition av energianvändning (Primärenergital). Det framgår av resultatet att den största besparingen sker genom den minskade ventilationen men även den lägre genomsnittliga temperaturen samt det minskade aktiva kylbehovet.
Abstract [en]
The Swedish parliament has decided on higher requirements for buildings energy use, the requirements will become valid in 2020. Higher requirements can lead to development of technology, for example, development can be achieved using smart systems in buildings which is a possible way to make energy savings.
The purpose of the study is to investigate how smart systems could affect energy usage for a residential building. The purpose is also to investigate which available solutions exists and can be applied in a single-family residence.
The main issues for the study is to determine what potential effect the smart systems can have for the energy usage, what smart systems that are currently available and how they are designed as well as eventual potentials and problems in addition to the energy usage that they might have.
The issues are answered by first carrying out a literature study to investigate how the systems function and what their expected effects are. The articles we studied have been used to support input data in VIP-Energy. Simulations were made for two cases on the same building, one case with smart systems and another case without smart systems. To simulate the case of the smart systems, several assumptions have been made to estimate the expected effects of the smart systems as objectively as possible. A single-family house from Eksjöhus has been used as a reference object for energy simulations, it was assumed to be located in Malmö.
According to the simulations, energy consumption can be reduced by just over 23%, according to BBR's definition of energy usage. It is apparent from the result that the biggest reductions are due to the reduced ventilation, lower average temperature and the reduced active cooling need.
Place, publisher, year, edition, pages
Malmö universitet/Teknik och samhälle , 2018. , p. 95
Keywords [sv]
IoT, Smarta system, Energianvändning, HVAC
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:mau:diva-20747Local ID: 25987OAI: oai:DiVA.org:mau-20747DiVA, id: diva2:1480627
Educational program
TS Byggingenjör
Supervisors
Examiners
2020-10-272020-10-27Bibliographically approved