Energieffektivisering genom fastighetsautomation : Grundläggande teori, svensk marknadsöversikt och exempel på verklig installation

För att uppnå Sveriges miljömål begränsad klimatpåverkan behöver åtgärder göras för att minska energianvändningen inom bostads- och servicesektorn, vilken stod för drygt en tredjedel av Sveriges totala energianvändning år 2014. Dålig styrning av värme-, ventilations- och kylsystem är ofta en bidragande orsak till onödigt hög energianvändning inom hushåll och lokalbyggnader. Med hjälp av fastighetsautomation samlas byggnadens tekniska system i ett styr- och övervakningssystem, vilket kan användas för att optimera styrningen. Dock är marknaden för fastighetsautomation dåligt kartlagd och information saknas angående styrsystemens funktioner och användningsområden. Rapporten inleds med grundläggande teori för att skapa ökad förståelse för senare delar. Därefter har en undersökning gjorts för ett antal företags styrsystem i syfte att klargöra dess funktioner, användningsområden samt vilken energibesparing styrsystemen ger upphov till. I rapporten beskrivs också tillvägagångssättet för en verklig installation i lokalbyggnaden Kv Slottet 4 och hur energianvändning samt inneklimat har påverkats efter att styrsystemet installerats. Resultatet för den svenska marknadsöversikten visar på att fastighetsautomation är etablerat inom byggnadstyperna flerbostadshus och lokalbyggnader medan småhus är en outforskad marknad. Vanliga funktioner som implementeras i styrsystem är drifttidsstyrning, prognosstyrning och effektbegränsning. Undersökningen har visat att fastighetsautomation ger upphov till energibesparingar på i snitt 10 – 40 %. Besparingen varierar dock och beror på flera faktorer som byggnadstyp, geografisk placering och tidigare styrning. Företagen använder också olika metoder för att beräkna energibesparingen varför det är problematiskt att rättvist jämföra besparingen för olika styrsystem. Energibesparingen för de olika byggnadstyperna och installationssystemen har i många fall varit svåra att få tillgång till. Generellt gäller att de företag som tillhandahåller obligatoriskt driftavtal har bättre koll på den besparing som styrsystemet ger upphov till. I examensarbetet har fyra företag kartlagts men för en mer djupgående analys över den svenska marknaden bör fler företag undersökas. Efter installationen av det automatiska styrsystemet Ecopilot® på Kv Slottet 4 erhölls en värmeenergibesparing för vald period på upp till 20,6 MWh, vilket motsvarar en procentuell besparing på 53 %. Energibesparingen varierar dock till viss del beroende på vilken beräkningsmetod som används. Byggnadens totala elbesparing uppgick till 6,5 MWh, vilket motsvarar 20 % minskning av elanvändningen för undersökt period. Den beräknade energibesparingen kan inte helt tillskrivas Ecopilot® eftersom ett annat driftfall rådde under jämförd period än det som var precis innan installationen. Via styrsystemets gränssnitt kunde emellertid en sänkt energianvändning härledas till Ecopilot®. Bland annat tack vare effektivare reglering, samkörning av installationssystem, effektivare värmeåtervinning, sänkta ventilationsflöden samt lägre inomhus- och flödestemperaturer. Intervjuer med verksamma personer i byggnaden påvisar att ingen skillnad har märkts på inomhusklimatet före och efter installationen av Ecopilot®, varken med avseende på det termiska klimatet eller på luftkvaliten. För större säkerhet gällande styrsystemets inverkan på inomhusklimatet och energianvändningen bör en längre tidsperiod utvärderas.Sweden has a number of environmental objectives, of which one is reduced climate impact. To achieve this goal measures have to be taken in order to reduce building energy use in residential and services sectors, sectors that accounted for over one third of Sweden’s total energy use in 2014. Poor regulation of heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) is a common reason for often unnecessary high energy use in residential buildings and non-residential premises. Building automation integrates the buildings technical systems, such as HVAC, into one centralized system for monitoring and controlling, which then can be used to optimize the regulation for these systems. The market is however poorly mapped and information is missing regarding functions and area of use for these control systems. This report begins with a description of basic theory that is relevant for understanding parts later on. An analysis has then been made for a number of different building automation systems to clarify their functions, area of use, and potentials in energy savings. The report also describes the procedure for a real installation on Kv Slottet 4 and how the energy use and indoor climate has been affected after the building automation system has been installed. Results regarding the Swedish market overview shows that building automation is established in apartment buildings and non-residential premises while building automation is still unused in smaller houses. Some of the most common functions that are implemented in control systems are time clock operation, forecast control and power limitation. The analysis has shown that building automation can lead to energy savings between 10 to 40 %. The size of the saved energy depends on a number of factors like type of building, geographical location and former regulation of HVAC. The building automation companies are using different methods to calculate the energy saving why it is a problem to fairly compare different control systems. The information on energy savings for different type of buildings and technical systems are in many cases hard to get hold of. Generally speaking, the companies that provide mandatory agreements for operating the control system have more detailed information regarding energy savings. Four different companies were covered in this report. More companies should be mapped in order to make a more profound analysis. After the installation of Ecopilot® on Kv Slottet 4, a heat reduction of up to 20.6 MWh for the chosen period of time was achieved. That corresponds to a relative energy saving of 53 %. The energy saving varies depending on what method is used for calculation. The buildings total energy savings for electricity was 6.5 MWh, which corresponds to a 20 % reduction. The calculated energy saving is not all due to the building automation system but there has been some reduction. Ecopilot® has lowered the energy use by more efficient regulation, co-operating heating and cooling, more efficient heat recovery, lowered ventilation flows, and lowered temperatures. No change in indoor climate has been noticed by the people that were interviewed. The control system should be evaluated for a longer period of time to ensure how much it affects the indoor climate and the energy use in the building