KNX- ja valosähköinen järjestelmä kiinteistön energiatehokkuuden parantamisessa

KNX- ja valosähköinen järjestelmä kiinteistön energiatehokkuuden parantamisessa

http://www.theseus.fi/handle/10024/147183

http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201805168509

Mahonen_Olli.pdf (Savonia yrkeshögskola - Theseus)

YH-examensarbete

Mähönen, Olli ; Savonia-ammattikorkeakoulu

Savonia-ammattikorkeakoulu 2018

Tässä työssä käsiteltiin KNX-kiinteistöautomaatiota, aurinkoenergiaa ja energiatehokkuutta. Tavoite oli tuoda tietämystä KNX-järjestelmästä ja valosähköisistä järjestelmistä, sekä kehittää konkreettisena produktiona sovellus niiden yhteistoiminnasta. Pyrkimys oli myös kannustaa näiden järjestelmien käyttöön kertomalla niiden energiatehokkuutta ja energian käytön joustavuutta lisäävistä käyttötavoista kiinteistöissä.

Työssä selvitettiin aluksi kokonaisuudessaan sekä KNX-järjestelmän, että valosähköisen järjestelmän tekniikkaa. KNX järjestelmän suhteen keskityttiin tarkemmin väyläverkon muodostumiseen ja tiedonsiirtotapoihin. Valosähköisien järjestelmien osalta perehdyttiin syvemmin myös käyttökohteisiin, kustannuksiin ja oma-aloitteiseen suunnitteluun. Seuraavaksi etsittiin motivoivia näkökantoja järjestelmien käytölle ja niiden kiistattomalle tarpeelle osana energiakehitystä. Työssä selvitettiin myös kiinteistöjen päivitetyt energiatehokkuusvaatimukset, sekä etenkin kiinteistöautomaation hyödyntämisen tarpeellisuus kiinteistömarkkinoilla.

Edelleen KNX- ja valosähköisien järjestelmien hyödyntämistä tarkasteltiin osana älykästä sähköverkkoa. Sen ominaisuuksiin liittyy kulutushuipun rajoittaminen ja kysyntäjousto, joihin molemmat järjestelmät voidaan vahvasti liittää. Seuraavaksi selvitettiin konkreettisia ja älykkäitä mikrotuotannon ohjausratkaisuita kiinteis- tössä. Tämän jälkeen tarkasteltiin KNX:n periaatteita energian mittauksen suhteen, sekä yksilöllisemmin KNX-energianmittauskomponentteja ja niiden ominaisuuksia. Konkreettisena osuutena on lopuksi rakennettu ja ohjelmoitu innovatiivinen sovellus, jossa KNX automatiikka kytkee kuormia valosähköisen järjestelmän tuottaman sähkötehon mukaan.

Lopputuloksena on saatu informatiivinen ja ajankohtainen työ. Se on laaja selvitys- ja tutkimustyö, paikoin myös pohtiva aiheen innovatiivisuuden vuoksi. Siinä on paljon tietoa itse järjestelmistä ja hyödyllistä tietoa sähköenergian kannalta tehokkaasta rakentamisesta. Työssä esiteltyjä järjestelmiä integraatioineen tullaan käyttämään yhä enenemässä määrin niin Suomessa, kuin maailmallakin. Syntynyttä sovellusta voi tilaaja kehitellä eteenpäin ja mahdollisesti käyttää kohteissaan. Sitä voidaan myös hyödyntää Savoniassa opetus- materiaalina seuraavilla automaatiokursseilla.

The topic of this thesis was to consider the KNX building automation, solar energy and energy efficiency. The goal was to share knowledge about the KNX system and photovoltaic systems and develop a concrete application of their integration. The aim was also to encourage people to use these systems by introducing ways these systems increase energy efficiency and flexibility in the building.

Firstly, the KNX system and the photovoltaic system technologies were studied completely. With the KNX the focus was more closely on the formation of the bus network and on the data transfer protocols. With the photovoltaic system, the focus was on suitable applications, costs and the customer’s independent planning. Secondly, the motivational aspects for using these systems as a part of developing energy markets were studied. Updated energy efficiency requirements and the necessity of intelligent building automation in the real estate markets were also researched.

Further on, the KNX and photovoltaic systems were considered as a part of the smart grid. It has features like peak consumption restriction and elasticity of demand, which can strongly be associated with systems in this thesis. Regarding to smart grid, the intelligent control solutions of micro production in a building were investigated. Next, the KNX principles in the field of energy measurement, as well as more about the individual KNX energy management components and their features were explored. Finally, an application where the photovoltaic system and the KNX-bus metering interface are associated was build and programmed. In this application, KNX automation controls loads by switching them on/off, depending on the power that photovoltaic system products.

As a final result, a very informative and contemporary thesis was made. It is clarifying and researching work, in some parts also reflective due to the innovative topic. It has a lot of useful information about the systems and energy efficient buildings. The systems and devices considered in this thesis, or variations of them, are becoming more and more general both in Finland and around the world. The application created is also very innovative. The client organisation can use it and develop it further on. Savonia can also use it as a teaching material for next automation courses.

Sparad:

Språk

finska

Ämnen

KNX