Potentiella hållbarhetsfördelar av att använda realtidsmätande temperatursensorer i kontor : En studie på Vasakronans huvudkontor med utvärdering av sensorer och deras användbarhet

This thesis is written on the subject of smart cities, where real-time temperature measuringsensors were tested at Vasakronan’s head office. The purpose of doing so was to evaluate theavailable sensor solutions for real-time measurements as well as analyze the sustainabilitybenefits of doing so. Three sensors were tested: Yanzi Climate, Texas Instruments SensorTag,and Smart Citizen Board. The measurements from the sensors were compared within the sensorsolution as well as between each other and the traditional measuring equipment Testo 480 andTinytags. A multi-criteria analysis was conducted to compare the qualities of the sensors, whichshowed that Yanzi was the best of these. Mainly this was due to the quality of measurementsand conformity within the sensor solution. The performance of the other sensor solutions weresimilar, although they had different strengths and weaknesses. Finally, the temperaturemeasurements from Yanzi was used to make a temperature map over the office. If implementedin real-time, this would serve as an indicator for the superintendents of the building whenmanaging the HVAC system, which could improve energy efficiency and decrease costs.Additionally, employees could use the temperature map for individual choice of the indoortemperature that suits them. This will result in improving social sustainability at the office, aswell as economic sustainability due to increased productivity of the employees.Smarta städer är ett koncept som växer i popularitet bland forskare inom hållbarhet. Hittills harfokus främst varit på att minska energi- och materialflöden för hushåll, medan tillämpningar förkontor varit få. Därmed sågs ett behov av att utforska vilka hållbarhetsfördelar som kundeuppnås genom att tillämpa smarta städer-strategier på kontor.Syftet med examensarbetet är att utforska hur realtidsmätningar av temperatur på kontor kanbidra till hållbar utveckling. Detta inkluderar dels att utreda hur data från dessa mätningar kananvändas för att bidra till ökad hållbarhet, men också att implementera realtidsmätningar avtemperatur på kontor för att bedöma vilka möjligheter som finns i nuläget. Det var ocksånödvändigt att bedöma om sensorlösningarna har möjlighet att ersätta den traditionellautrustningen för temperaturmätningar.Arbetet krävde forskning inom områden som smarta kontor, sensorer med möjlighet att mätatemperatur i realtid, energiförbrukning i byggnader, traditionell mätutrustning för temperatur,och termisk komfort. Då sensorer med passande egenskaper för att kunna utföra testernafunnits gjordes ett val av tre sensorlösningar som skulle installeras på Vasakronans huvudkontor.Den huvudsakliga sensorlösningen som skulle placeras på hela kontoret valdes till Yanzi. De tvåövriga som skulle testas i mindre skala var Smart Citizen Board och Texas Instruments SensorTag.För att kunna avgöra kvaliteten på mätningarna var det nödvändigt att data sparades på ett brasätt. För Smart Citizen Board och Yanzi innebar detta att data var tvungen att hämtas från derasrespektive servrar, vilket gjordes genom att skriva program som kopplade upp mot deras servraroch hämtade data en gång i minuten. För Texas Instruments SensorTag gjordes lagring direkt pådatorns hårddisk.Yanzisensorerna som var installerade i en större skala användes också under testperioden för attsamla data till en temperaturkarta över kontoret. Den initiala tanken med temperaturkartan varatt användarna av kontoret skulle ha möjligheten att basera vart de sätter sig utifrån derastermiska preferenser. Därför behövdes även ett flertal test göras på Vasakronans kontor för attutröna om en temperaturkarta för denna användning skulle vara applicerbar där.Testerna på Vasakronans kontor var uppdelat i fem delar: 1) Jämförelse mellansensorlösningarna och de traditionellt använda Tinytag 2) Jämförelse mellan lufttemperaturenoch den operativa temperaturen och det termiska klimatet 3) Jämförelse mellansensorlösningarna och den traditionellt använda Testo 480 4) Test av sensorlösningarnastäckning på olika delar av kontoret 5) Insamling av data för temperaturkartan.I det första testet var sensorlösningarna placerade bredvid Tinytagsen och de var inställda för attmäta från fredag till tisdag. Resultaten från detta test var att det var stor skillnad i batteritidmellan sensorlösningarna samt att enhetlighet mellan de två enheterna från vardera lösningenvarierade kraftigt mellan de olika lösningarna. Yanzi bedömdes ha den bästa batteritiden ochenhetligheten mellan sensorernas mätningar.I det andra testet användes den traditionella utrustningen Testo 480 för att undersöka om detvar en signifikant skillnad i den termiska upplevelsen mellan olika områden på kontoret och ifalldessa kan användas för att skapa en temperaturkarta. Testet undersökte också omlufttemperatur var en bra indikator för den termiska upplevelsen i varje område. Resultatet från detta test var att det är tillräckligt stora temperaturskillnader på Vasakronans kontor för att entemperaturkarta ska vara applicerbar. Slutsatsen var också att lufttemperatur är en tillräckligtbra indikator för det termiska klimatet.I det tredje testet jämfördes sensorlösningarnas tester med mätningarna av Testo 480. Dettagjordes för att utröna sensorlösningarnas noggrannhet. Testerna visade att Yanzi varsensorlösningen med de mest korrekta mätningarna.I testet av sensorernas räckvidd var det tydligt att SCB hade en fördel som endast berodde påhur bra Wi-Fi täckningen var i byggnaden. Varken Yanzi och TI hade täckning i hela byggnaden,då avstånden mellan gateway och sensorer blev för långt. Av de två hade Yanzi dock en fördel dåde kan använda sig av andra enheter som repeterar signalerna.I det sista testet samlades data in för att skapa temperaturkartan som användarna av kontoretskulle kunna basera sitt val av plats på. En lämplig skala och en prototyp av temperaturkartanutformades.Efter testperioden gjordes en multikriterieanalys för att avgöra vilken av sensorlösningarna sompassade denna typ av applikation bäst. Slutsatsen var att Yanzi var den som passade bäst. Dettaberodde främst på mätnoggrannheten, enhetligheten mellan sensorernas mätningar och att denvar mest pålitlig under testerna. TI och SCB hade liknande poäng men hade olika styrkor ochsvagheter och bör därför väljas för att passa varje enskilt fall.Slutsatserna av detta examensarbete är många. Studien har funnit att temperaturmätningar irealtid på kontoret kan bidra till en förbättrad hållbarhet. Förbättringarna uppnås främst inomenergibesparingar genom en annorlunda reglering av VVS-systemet och genom att förbättra dentermiska komforten hos användarna av kontoret via nyttjandet av temperaturkartan.I slutskedet av detta examensarbete är förhoppningarna att smarta städer och smarta byggnaderska fortsätta att utvecklas och då möjliggöras av sensorlösningar som fortfarande är ekonomisktförsvarbara men som är mer tillförlitliga än idag