Christian Anker Hviid har undersökt hur mycket el styrutrustning i kontorshus behöver när huset är tomt. Foto: Privat

Styrsystem en okänd energitjuv

ENERGI

När den totala energianvändningen krymper blir även små energiförluster viktiga. Danska forskare har undersökt stilleståndsförluster i vvs-relaterad styrutrustning, och hittat uppåt 4 kWh/kvm och år i onödig standby-el.

Allt mer fokus har börjat läggas på parasitförluster i energisystemen, alltså energi som går åt även om inte aggregatet eller apparaten är i drift. Ett antal studier av denna typ av förluster har exempelvis gjorts på kyl- och värmepumpsystem.

Men det är i Danmark forskare har uppmärksammat parasitförluster i styr- och övervakningssystem. Dessa tenderar att bli allt mer avancerade ju mer energianvändningen ska övervakas och styras i lågenergibyggnader. Då kan stilleståndsförlusterna få betydelse för husets totala energianvändning.

Enligt forskarna Christian Anker Hviid, biträdande professor vid institutet för bygg och anläggning vid Danmarks Tekniske Universitet, DTU, Marie Rugholm Nielsen, DTU samt Sören Tholstrup, energikonsulten Alectia, finns det energisparmöjligheter i att se över eleffekterna på detaljnivå.

I en artikel i den danska vvs-tidskriften HVAC utvecklar de sina tankar kring stilleståndförluster.

- Det finns två anledningar till att vi började undersöka detta fenomen. Dels har vi testat att stänga av alla eldrivna funktioner i ett ventilationsaggregat, och kunde då konstatera att elanvändningen ändå inte var på noll på grund av styrsystemet, berättar Christian Anker Hviid, till Energi & Miljö.

- Den andra anledningen var att en kollega vid den nationella danska vvs-konferensen pratade om detta. Han hade kommit fram till samma slutsats – våra lågenergisystem innehåller så många givare, mätare och motorer som drar el, även när de inte används, att det påverkar hela energianvändningen. De enskilda delarna kanske bara har en effekt på en halv watt, men de går ju dygnet runt, året runt och de är många.

I artikeln presenteras studier av stilleståndsförlusterna på ett flertal enskilda komponenter, spjällmotorer, regulatorer, solavskärmningsmotorer och luxmätare.

En styrdetalj som man undersökt närmare är rumsregulatorer som kan innehålla en mängd funktioner, med en egen liten datorenhet som via husets BUS-system styr och reglerar klimat, belysning och annat på rumsnivå. Enligt de danska forskarna är genomsnittseffekten för dessa tre till fem watt, vilket gör att dessa kan bli intressanta ur energisynpunkt, eftersom de är igång dygnet runt, alla årets dagar. En annan liten dator som ger stilleståndsförluster är den programmerbara kommunikationsenhet som styr belysningsarmaturen enligt protokollet DALI (Digital Addressable Lighting Interface).

- Även om ljuset är släckt drar dessa enheter el dygnet runt, eftersom de har ständig kontakt med det överordnade systemet. Just denna elanvändning var den danska energikonsulten Alectia bland de första att dokumentera, säger Christian Anker Hviid.

Forskarna konstaterar att det är en stor skillnad i effekt och energianvändning även på komponentnivå. Exempelvis finns det termostater som får sin ström från batterier, men dessa kan ännu inte kommunicera med rumsregulatorerna, enligt DTU-forskarna.

- De krav som EU ställer på nya byggnader efter 2020 gör att stilleståndsförluster kan bli ett problem, om man inte har kontroll på dessa, säger Christian Anker Hviid.

Det forskarna presenterar är ett tänkt hus, men baserat på verkliga data.

- Såvitt jag vet finns inget demonstrationsprojekt på vetenskaplig nivå. Däremot har jag hört att en större leverantör av styrsystem skulle bygga nytt kontor i Köpenhamn. De var chockerade över elanvändningen på natten när alla vvs-system borde ha varit avstängda. Dessa producenter har ju än så länge inte haft något incitament att hålla nere eleffekten på sina produkter.

Enligt Christian Anker Hviid har intresset för mer konventionell styrteknologi kommit i skymundan för nya tekniker inom IoT och liknande. Detta har gjort att frågor kring elanvändning och stilleståndsförluster inte uppmärksammats mer.

De komponenter som forskarna undersökt kommer med en konventionell uppbyggnad av styr- och övervakningssystemet för ett tänkt kontorshus att dra 6,4 kWh/kvadratmeter och år i stilleståndsförluster. Om kommunikationen mellan enheterna och övervakningssystemet omstruktureras så att kommunikationen avbryts när byggnaden är tom, exempelvis på helger, kan elanvändningen minska till 2,2 kWh/kvadratmeter och år.  Forskarna räknar också med att fabrikanterna kan halvera stilleståndsförlusterna.

- Sett i förhållande till nära-noll-energikravet i Sverige, så betyder det att det blir viktigare att hålla nere stilleståndsförlisterna även när det gäller styr- och reglerprodukter, konstaterar Christian Anker Hviid.

Mark Kretz