Skriv här det du söker efter!

Bärbart labb sparar energi

Bärbart labb sparar energi

En projektgrupp i Vasa har utvecklat ett bärbart laboratorium som kan användas för att studera olika energisystem med hjälp av sensorer. Syftet är att lära sig att samla in data och utveckla beredskapen för nya forsknings- och demonstrationsmiljöer i bland annat undervisnings- och forskningscentret Technobothnia.

Ett projekt inom Åbo Akademis fakultet för naturvetenskaper och teknik (FNT) vill skapa och utveckla en forsknings- och demonstrationsmiljö, i undervisnings- och forskningscentret Technobothnia samt i LivingLab-miljöer i Vasa, för energiteknik och systemutveckling där IoT-baserade (Internet of things) metoder och verktyg har en central roll. Även yrkeshögskolan Novia och Experience Lab vid fakulteten för pedagogik och välfärdsstudier (FPV) deltar i projektet och koordinator är Centret för livslångt lärande (CLL). Projektet är multidisciplinärt.

– Projektet kräver många typer av kunnande. Det är viktigt att vi hittar nya samarbetspartner, säger Margareta Björklund-Sänkiaho, professor i energiteknik vid Åbo Akademi.

Som en del av projektet har man skapat en kappsäckslösning. Ett bärbart pilotlabb, kan man säga. Det betyder att man i princip kan flytta mätningsapparatur, det vill säga sensorer, vart som helst i Europa, så länge det finns fungerade, trådlösa dataöverföringstjänster, säger Sören Andersson vid Experience Lab.

Det bärbara laboratoriet innehåller sensorer som trådlöst placeras ut i det utrymme som ska mätas. Sensorerna kan mäta allt från enskilda temperaturer och flöden i vattenrör till mångsidiga data som beskriver beteendet i mer komplexa energisystem, exempelvis dynamiken i ett egnahemshus.

– Att använda sensorer för att göra mätningar är inget nytt i sig. Men det har skett en stor utveckling inom IoT. Sensorerna har blivit billigare och nya former av batterier har gjort att strömförsörjningen till sensorer är bättre i dag. Men framför allt har infrastrukturen kring IoT förbättrats genom datakommunikation och molntjänster för att lagra och analysera data, säger Andersson.

När sensorerna utvecklas kommer de i framtiden att kunna kommunicera med varandra. Det möjliggör att man snabbt kan bilda sig en helhetsöverblick och till exempel åtgärda ett eventuellt energislösande, som ökat på grund av ett öppet fönster.

– I och med att sensorerna i framtiden kan kommunicera med varandra kan de också göra gemensamma beslut, säger Hans Lindén, laboratorieingenjör vid Technobotnia.

I klarspråk betyder det att till exempel solpaneler, vindkraftsystem och backupsystem kan komplettera varandra på ett smart sätt och använda data från väderprognoser. Vid en mulen dag då varken solpanelerna eller vindkraftverket ger tillräckligt med energi kan man använda lagrad energi i stället för att starta reservkraft om man vet att situationen kommer att förbättras inom rimlig tid.

Datainsamling

För tillfället finns sensorer utplacerade på tre olika LivingLab-sajter i Österbotten för att samla in data: i en gammal skola i Malax, i ett höghus i Vasa och ute vid besökscentret och det astronomiska observatoriet Meteorian i Söderfjärden i Korsholm.

– Meteorian är väldigt intressant eftersom stället inte är anslutet till elstamnätet. Största delen av energin är förnybar och produceras på plats. Men det har inte funnits några loggingssystem tidigare, för att kunna se vad som händer, säger Lindén.

För att ta vara på energi finns solpaneler och ett vindkraftsystem vid observatoriet. Genom de utplacerade sensorerna går det att se hur energikällorna, batteriet och energianvändningen fungerar och samverkar. Sommartid fungerar Meteorians elsystem väldigt bra, men under vintrarna är det lite si och så. Då behövs ibland en dieselmotor som hjälper till. Med sensorerna kunde man i framtiden avgöra, baserat på prognoser, om dieselmotorn behöver vara i gång eller inte och på så sätt spara energi.

– Genom att titta på kurvorna ser man exakt hur tekniken fungerar i realtid.

De andra datainsamlingsplatserna är ett höghus i Brändö i Vasa som består av tio lägenheter och två affärsutrymmen. Projektägarna är intresserade av att få bättre förståelse för energitillförseln och energikonsumtionen.

– Tidigare har det varit problem med att få in sensorer i gamla hus utan att kapa värmerör och dra kablar. Men nu testar vi enklare, mobila och trådlösa lösningar, säger Andersson.

Lisabet Sandin, Sören Andersson, Margareta Björklund-Sänkiaho och Hans Lindén står på rad i Academill.
Lisabet Sandin (fr.v.), Sören Andersson, Margareta Björklund-Sänkiaho och Hans Lindén samarbetar kring projektet. Sandin är utbildningsplanerare vid Centret för livslångt lärande. Foto: Jonny Smeds.

Björklund-Sänkiaho tror att till exempel disponenter kan vara intresserade av att installera sensorer i hus i framtiden. Sensorerna kan följa med individuell vattenförbrukning och till exempel varna om något oväntat sker i huset, som till exempel en öppen balkongdörr eller ett vattenläckage. Disponenter kunde även börja göra vad Björklund-Sänkiaho kallar för energibokslut, likt ekonomiska bokslut, för att se vad som kunde förbättras för att få ner energikonsumtionen.

– Och till exempel finns det de som vill bo i 27 grader varmt och andra i 18 grader, det är något som kanske kunde påverka vederlaget i framtiden om man vill befrämja energisparandet, säger Björklund-Sänkiaho.

Den tredje datainsamlingsplatsen är en gammal skola som gjorts om till ett egnahemshus i Malax. Huset har en nyinstallerad berg­värmepump och genom sensorerna går det att följa med hur bra värmepumpen fungerar och temperaturen och flödet i de olika borrhålen och varmvattenledningarna.

– Det här gällde Meteorians byggnad där vi kan reglera temperaturen och se hur byggnaden reagerar. Pröva teoretiska beräkningar i praktiken, säger Andersson.

Data som samlas in kommer att användas inom fortsatt forskning. Andersson säger att det helt enkelt vore omöjligt att bedriva forsknings- och utvecklingsverksamhet i framtiden om man inte hade tillgång till noggranna data. Men målsättningen med projektet är även att stärka Österbotten och företagens innovationsberedskap och förmåga till IoT-relaterad teknologiutveckling. Bland annat samarbetar projektet med Vasa Elektriska.

Men även vanliga konsumenter kan ha en klar nytta av data i framtiden. I dag görs det ofta punktinsatser i ett bostadshus, som till exempel att byta ut fönstren, men det görs sällan en uppföljning av vilken effekt insatsen sist och slutligen hade. Genom sensorerna går det att se hur bra insatsen lyckades med det som skulle förbättras. Finns det tillräckligt mycket insamlade data från andra hus går det att på förhand räkna ut vilken punktinsats som lämpar sig bäst, för att till exempel få ner energiförbrukningen.

– Vi är ännu i begynnelsen av datainsamling från olika livsmiljöer, allt fler sensorer placeras ut men bara en liten del av all data används systematiskt idag. Det kommer att finnas en stor marknad för insamlade data. Därför har stora teknikföretag, som till exempel Google och IBM gjort stora satsningar inom IoT för att erbjuda plattformer för att samla in sensordata och verktyg för dataanalys, säger Andersson.

Projektet avslutas 30.6.2019. Med lite på sex månader kvar av tiden är samarbetspartnerna väldigt nöjda med samarbetet och ser gärna att det fördjupas i framtiden.

– Vi är redan på väg åt det hållet, säger Björklund-Sänkiaho.

Finansiärer för projektet är Europeiska regionala utvecklingsfonden, ERUF samt Högskolestiftelsen i Österbotten.

Du kanske också är intresserad av