Energy management in neighbourhoods

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Nummelin, Olli
dc.contributor.author Tuomivirta, Timo
dc.date.accessioned 2016-06-17T12:55:54Z
dc.date.available 2016-06-17T12:55:54Z
dc.date.issued 2016-06-07
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/21070
dc.description.abstract The topic of the thesis was to structure, refine, combine, analyse, and model data from real estate. Possibilities to adjust the relationship of utilities demand and supply were evaluated. The information collected from real estate was composed of real estate level and apartment level data. Real estate level data included weather, heating circuit, cooling circuit and domestic water. The apartment level data included room temperature switch, room operating panel and domestic hot-, and cold water consumption. The apartment specific data were aggregated on real estate level. First the interrelation of sub meters and utility companies billing were formed. After that the differences between measurements and company billing were evaluated. Then system specifically on certain time resolution the temperature of supply and return water, electricity consumption, heat energy consumption and cool energy consumption were determined. Hot water, cold water and overall water consumption on certain time resolution were determined. Furthermore, the seasonal ratio of hot and cold water was evaluated. From cold water station related data sample width specific energy efficiency ratio were calculated. From room temperature switch and room operating panel real estate level analysis were aggregated. In analysis activity of use and length of setting time were evaluated. Then the energy saving potential regarding room operating panel were calculated. In addition, regarding ventilation electricity consumption the energy saving potential of load shifting by trapezoidal rule were evaluated. Moreover, evaluation of energy saving potential regarding room temperature switch was done for cooling and heating. Available data from weather station was applied to define the quantity of on-site renewable resources. From the weather data graphs which are commonly used in meteorology were formed. From the analyses different charts were formed. In MS Access 7 days and 24 hours’ profile templates were created. During the research number of findings were made. When aiming low energy consumption, the first priority is to make the real estate as energy efficient as possible. When using renewable energy supply momentary and seasonal energy storages are needed. The energy efficiency ratio of cold water station turned out to be poor and there should be efforts to improve it. Due to poor EER the benefits of district cool should be charted and possibility to adapt it in the future studied. The need to use cooling and heating circuit on same day should be evaluated. If possible simultaneous heating and cooling should be reduced. In addition, possibilities to reduce the use of apartment specific 400 W air heating radiator should be studied. It seems that the amount of thermal insulation has identifiable effect into ratio of hot and cold water use on seasonal level. When the ventilation related motors are set off from optimal rotating speed their energy consumption increase. This means that part of energy saving potential is void when using room operating panel “away mode”. Majority of the real estate automation energy consumption is based into factors which residents cannot affect. Energy consumption is dictated by the manned the automation system is designed and realized. This was noted when evaluating the number of residents and energy consumption ratio. Regarding room temperature switch use boundary area in outdoor temperature which defines will the resident offset cooling or heating were identified. In addition, in specific point of time residents use the temperature switch actively on collective level was noticed. Room temperature switch related energy saving potential is compromise of residents’ conformity. Measuring the real estate’s energy consumption is a good way of evaluating how well the realized energy consumption is in alignment with energy performance certificate. In the study it turned out that energy performance certificate is not in alignment with the realised energy consumption. Due to results that energy measurement should be statutory and real estates would be periodically inspected. en
dc.description.abstract Diplomityön aiheena oli jäsentää, jalostaa, yhdistää, analysoida sekä mallintaa kiinteistöstä kerättyjä tietoja. Jäsentelyn jälkeen arvioitiin keinoja muuttaa käytettyjen resurssien kysynnän ja tarjonnan välisiä suhteita. Kiinteistöstä kerätyt tiedot jakaantuivat kiinteistökohtaisiin ja huoneistokohtaisiin tietoihin. Kiinteistökohtaisia tietoja olivat sää-, sähkönkulutus-, lämmitys-, jäähdytys- ja vedenkulutustiedot. Huoneistokohtaisesti kerättiin tiedot huonelämpötilasta, säätimistä, käyttötilakytkimistä, sekä kylmän ja lämpimän veden kulutustiedoista. Huoneistokohtaiset tiedot jäsenneltiin kiinteistötasolle. Aluksi julkisten palvelujen kulutuksiin liittyen määritettiin alimittausten keskinäiset suhteet. Tämän jälkeen kartoitettiin mittapisteiden sekä julkisten palvelujen laskutuksen väliset erot. Seuraavaksi määritettiin järjestelmäkohtaisesti kausittainen meno- ja paluuveden lämpötila, sähkönkulutus, lämmönkulutus, ja jäähdytyksen kulutus. Sitten määritettiin kokonaisvedenkulutuksen sekä kylmän ja lämpimän vedenkulutuksen kausittainen määrä. Tämän lisäksi määritettiin kausittainen kylmän ja lämpimän veden käyttösuhde. Kylmävesiaseman kulutustiedoista muodostettiin otanta-aikakohtaiset kylmäkertoimet. Huonelämpötilasäätimien ja huoneiston käyttötilakytkimien käytöstä muodostettiin kiinteistökohtaiset käyttöön liittyvät tutkimukset, joissa huomioitiin muun muassa käytön aktiivisuus ja asetusaikojen pituus. Tämän jälkeen laskettiin energiansäästöpotentiaali käyttötilakytkimien tietojen perusteella sekä soveltamalla puolisuunnikassääntöä ilmastoinnin sähkönkulutukseen. Lisäksi muodostettiin arvio lämpötilasäätimien säästöpotentiaalista jäähdytys- ja lämmityskausille. Säätietoja sovellettiin uusiutuvien resurssien määrittämiseen. Säätiedoista muodostettiin yleisesti käytössä olevia säätietokuvaajia. Säätietoihin sovellettiin myös sähköntuottokaavoja. Analysoitavista tiedostoista muodostettiin MS Excelissä sektoridiagrammeja, histogrammeja ja viivadiagrammeja. MS Accessissa luodun tietokannan avulla luotiin 7 päivän ja 24h:n profiileja. Tutkimuksessa tehtiin useita päätelmiä. Pyrittäessä kiinteistön energiaomavaraisuuteen prioriteettina on suunnitella ja rakentaa kiinteistöstä mahdollisimman energiatehokas. Energiakulutuksen ja tarjonnan optimaaliseksi kohtaamiseksi uusiutuva energia tarvitsee hetkellisiä, sekä pidempiaikaisia varastoja. Tutkimuskohteiden kylmävesiasemia tulisi kehittää tai vaihtoehtoisesti kaukokylmän mahdollisuuksia tulisi kartoittaa. Lisäksi huoneistokohtaisen ilmanvaihtokoneen vastuksen käyttöaikaa tulisi mahdollisuuksien mukaan rajoittaa. Jäähdytys- ja lämmitysjärjestelmien yhtäaikaista käyttöä tulisi pyrkiä vähentämään. Lämpöeristyksen määrä vaikuttaa kylmän ja lämpimän veden käyttösuhteeseen. Käytettäessä ilmanvaihtokoneen poissaolokytkintä laite ei toimi optimipyörimisnopeudella ja täten osa säästöpotentiaalista menetetään. Pääosa kiinteistöautomaation energiankulutuksesta muodostuu asukkaasta riippumattomista tekijöistä, ja riippuu siitä miten järjestelmä on suunniteltu ja toteutettu. Tämä on havaittavissa asukasmäärämuutosten ja energiankulutuksen suhteesta. Lämpötilakytkimien käyttöön liittyen havaittiin ulkolämpötilassa reuna-alue, joka määrittää asettaako asukas viilennystä tai lämmitystä. Lisäksi havaittiin, että lämpötilakytkintä käytetään kiinteistössä tiettyinä ajankohtina aktiivisesti kollektiivisella tasolla. Yksittäisen asukkaan huonelämpötilasäätimeen liittyvä energiansäästöpotentiaali on kompromissi asuinmukavuuden suhteen. Kiinteistön kulutuksen mittaus on keino tarkistaa miten hyvin energiankulutussuunnitelmat kohtaavat toteutuman. Tutkimustuloksena oli, että energiatodistuksien määritelmät ja toteutuneet energiankulutukset eivät kohtaa. Tästä johtuen kiinteistöjen energiankulutuksen mittaroinnista tulisi tehdä lakisääteistä ja kulutukseen liittyen tulisi tehdä aikajaksottainen katsastus. fi
dc.format.extent 115+67
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Energy management in neighbourhoods en
dc.title Energian hallinta asuinalueella fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Perustieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword EEPOS en
dc.subject.keyword real estate energy consumption en
dc.subject.keyword real estate emission en
dc.subject.keyword climate change en
dc.subject.keyword renewable energy en
dc.subject.keyword energy self-sufficiency en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201606172678
dc.programme.major Teollisuustalous fi
dc.programme.mcode TU3001 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Holmström, Jan
dc.programme Master’s Programme in Industrial Engineering and Management fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account