Energieffektivisering genom kommunikation

Om värmepumpar och annan utrustning som behövs för energiförsörjningen i en villa kommunicerar bättre än i dag kan driften optimeras och energi sparas. Det är tanken bakom forskningsprojekt hos Sics, Swedish Institute of Computer Sciences.

Det är onödigt att brassa på med värme för fullt hela natten om följande dag kommer att bli varm. Om värmepumpen i ett hus kan få information om nästa dags väder finns alltså energi att spara jämfört med om pumparna bara får uppgift om vilken temperatur som råder för tillfället. Detsamma gäller inför en stor middag med tio personer som var och en bidrar till uppvärmningen och som dessutom innebär stor värmeproduktion från spisen när maten lagas. Om det smarta huset får reda på besöket i förväg kan det minska energitillförseln, och värden behöver inte öppna fönstren för att reglera bort överskottet av värme.  Just sådana system ska forskare från Sics installera i ett antal villor i trakten kring Stockholm och Uppsala under hösten.
– Vi vill få in så mycket information som möjligt till systemet från utrustningen och inte bara temperatur och luftfuktighet, berättar Joakim Eriksson, som arbetar med det som kallas smarta hus hos Sics.

På väg mot byggnadsautomation
I den utrustning som installeras normalt i villor finns visserligen mätutrustning av olika slag och skärmar som visar energianvändning, temperatur, med mera. Men de olika delarna kommunicerar inte, varken med omgivningen eller varandra, utan måste ställas separat.
– Vi anser att de boende inte ska behöva ratta grejorna hela tiden. För till slut blir det enklare att öppna fönstret. Vi tror att utvecklingen istället går mot husautomation så att systemen sköter sig själv, säger Joakim Eriksson.

Tanken är att hushållen ska ha en dator som sköter automatiseringen via ett trådlöst nätverk. En av de allra viktigaste komponenterna i systemet är gränssnittet som gör att de olika delarna ska kunna tala med varandra. Forskarna har valt det protokoll som ger största möjliga öppenhet, alltså protokollet för internet som ju finns i de flesta datorer. Det öppnar hussystemet för alla som vill utveckla tillämpningar till det. Valet av det extremt spridda internetprotokollet gör också att det inte behövs specialskärmar för att läsa av vad som händer.
– Vi vill öppna upp så att fler parter kan börja utveckla appar för det här. Ett exempel på vad som kanske kommer är en uppkoppling till sociala medier som Facebook så att man kan jämföra energianvändning med grannen, berättar han.

Potentiella säkerhetsrisker
Uppkoppling till internet innebär förstås säkerhetsrisker. Att Sics valt internetprotokollet betyder inte att husnäten nödvändigtvis ska vara uppkopplade till resten av världen hela tiden. Användarna kan välja vad de föredrar i olika situationer. Joakim Eriksson är tveksam till att villaägarna kommer att välkomna ett fullständigt automatiserat system i ett första steg. Han räknar med att de första systemen istället kommer med förslag till hur huset ska styras och så får husägaren godkänna eller förkasta det. Tanken är att systemet ska vara enkelt att använda och husägarna behöver inte bli it-experter. Däremot behövs det experter för att klara installationen av systemet och mata in alla indata.

I dagsläget handlar det hela om forskning och en installation som utförs av kvalificerade experter. De kommer att använda befintliga system men lägga till en sensornod mellan indata och styrsystem. Noden ska ta in information från flera håll än vad ursprungsutrustningen gör. Den ska också kunna ändra instruktionerna så att värmepumpen till exempel får insignalen noll grader fast det är tio grader kallt ute, eftersom väderleksrapporten säger att solen strax ska värma upp utomhus. Den medvetet felaktiga signalen gör att husets tröga värmesystem kan förberedas för vackert väder.

Ett steg mot framtiden
Inför hösten är målet att ha demonstrationssystem för att visa för leverantörer och andra vad som är möjligt.
– Vi räknar med att husen kommer att se annorlunda ut om fem till tio år och vi vill ligga före och redan nu visa hur det kan komma att se ut, säger Joakim Eriksson, som själv är doktorand med inriktning på trådlösa sensornätverk.
Installationen i villorna är en del av ett treårigt projekt som finansieras av Energimyndigheten, där Sics samarbetar med Sustainable Innovation i Sverige AB, ett nationellt centrum för energieffektivisering i vardagslivet.

Kerstin Lundell, Energi & Miljö nr 10/2011 sid 50-51