Ohjelmistoratkaisut talolämmityksen optimoinnissa
Mattila, Miko (2024)
Kandidaatintyö
2024
School of Engineering Science, Tietotekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024120499359
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024120499359
Tiivistelmä
Tämä kandidaatintyö käsittelee erilaisia ohjelmistopohjaisia optimointiratkaisuja, joiden avulla voidaan parantaa pientalojen energiatehokkuutta. Suomessa lämmitys kuluttaa huomattavasti energiaa, ja suuri osa pientaloista lämpenee joko suoralla sähkölämmityksellä tai sähköä käyttävillä lämpöpumpuilla. Työ keskittyy tarkastelemaan erityisesti pörssisähkön eli spot-hinnan hintavaihteluiden hyödyntämistä lämmityksen ohjauksessa, sillä spot-hinnan muutoksilla on merkittävä vaikutus lämmityskustannuksiin.
Työ perustuu kirjallisuuskatsaukseen. Teoriaosuus esittelee olemassa olevia lämmitysjärjestelmäohjelmistoja ja erilaisia parametreja, joiden avulla voidaan parantaa lämmityksen optimointia erilaisia optimointimenetelmiä hyödyntäen. Työn tavoitteena on esitellä ratkaisuja, joiden avulla lämmityksen ohjausta voitaisiin tehostaa, tuoden säästöjä energiankulutuksessa ja kustannuksissa.
Työn lopputuloksena huomattiin, että markkinoilla on jo laaja valikoima IoT-pohjaisia lämmityksen optimointiin soveltuvia ratkaisuja, mutta niiden potentiaalia ei ole vielä täysimääräisesti hyödynnetty. Esimerkiksi spot-hinnan hyödyntäminen on Suomessa kasvava suuntaus, ja markkinoilla nähdään erilaisia uusia ratkaisuja, jotka voisivat entisestään parantaa lämmitysjärjestelmien energiantehokkuutta. Huomattiin myös, että alalta löytyy niukasti akateemista tutkimustietoa, mikä voi osaltaan hidastaa esimerkiksi yhteiskunnallisesti merkittävän älyverkon kehitystyötä. This thesis discusses different software-based optimization solutions to improve the energy efficiency of small houses. In Finland, heating is a significant energy consumer, and a large proportion of small houses are heated either by direct electric heating or by electric¬ally powered heat pumps. The work focuses in particular on the use of spot price fluctu¬ations for heating control, as spot price changes have a significant impact on heating costs.
The work is based on a literature review. The theoretical part introduces existing heating system software and different parameters that can be used to improve heating optimization using different optimisation methods. The aim of the thesis is to present solutions to im¬prove the efficiency of heating control, bringing savings in energy consumption and costs.
As a result, it was found that there is already a wide range of IoT-based solutions for heat¬ing optimization on the market, but their potential has not yet been fully exploited. For ex¬ample, spot pricing is a growing trend in Finland and the market is seeing a variety of new solutions that could further improve the energy efficiency of heating systems. It was also noted that academic research in this area is scarce, which may contribute to slowing down the development of, for example, socially important smart grid.
Työ perustuu kirjallisuuskatsaukseen. Teoriaosuus esittelee olemassa olevia lämmitysjärjestelmäohjelmistoja ja erilaisia parametreja, joiden avulla voidaan parantaa lämmityksen optimointia erilaisia optimointimenetelmiä hyödyntäen. Työn tavoitteena on esitellä ratkaisuja, joiden avulla lämmityksen ohjausta voitaisiin tehostaa, tuoden säästöjä energiankulutuksessa ja kustannuksissa.
Työn lopputuloksena huomattiin, että markkinoilla on jo laaja valikoima IoT-pohjaisia lämmityksen optimointiin soveltuvia ratkaisuja, mutta niiden potentiaalia ei ole vielä täysimääräisesti hyödynnetty. Esimerkiksi spot-hinnan hyödyntäminen on Suomessa kasvava suuntaus, ja markkinoilla nähdään erilaisia uusia ratkaisuja, jotka voisivat entisestään parantaa lämmitysjärjestelmien energiantehokkuutta. Huomattiin myös, että alalta löytyy niukasti akateemista tutkimustietoa, mikä voi osaltaan hidastaa esimerkiksi yhteiskunnallisesti merkittävän älyverkon kehitystyötä.
The work is based on a literature review. The theoretical part introduces existing heating system software and different parameters that can be used to improve heating optimization using different optimisation methods. The aim of the thesis is to present solutions to im¬prove the efficiency of heating control, bringing savings in energy consumption and costs.
As a result, it was found that there is already a wide range of IoT-based solutions for heat¬ing optimization on the market, but their potential has not yet been fully exploited. For ex¬ample, spot pricing is a growing trend in Finland and the market is seeing a variety of new solutions that could further improve the energy efficiency of heating systems. It was also noted that academic research in this area is scarce, which may contribute to slowing down the development of, for example, socially important smart grid.