lauantai 14. kesäkuuta 2014

Äly hoi, nyt sitä sähköä!

Talosähkö, siinäpä on taas yksi talon rakentajan päätösten ja ajatuksien jakaja. Talosähkö tekniikan puolesta elää ilmeisesti teknisen yleistymisen ja kehittymisen muutosta. Mitä tuossa nyt olen jokusen sähköihmisen kanssa puhunut, on valittavana "perinteinen" ja "älysähkö" toteutustapa. Käytännössä siis se wanha tapa toteuttaa sähköt huusholliin tai ns.väylätekniikka.

Väylätekniikka on älytalossa sähköjen toteutustapa, en tiedä (toistaisesti) tarkemmin ko. touhun tekniikasta, mutta ymmärtääkseni kyse on talossa eri operaatioiden erillisista ohjaustekniikasta keskitetyn tietokonejärjestelmän avulla. Tällöin esim.ei perinteisen sähköistyksen tavoin valokytkin "kurista" sähkön kulkua valolle, vaan todellinen ohjaus liene on keskusjärjestelmässä ja yksittäinen kytkin on itsenäisellä ohjaustekniikalla varustettu komponentti, joka vain ohjelmoidaan järjestelmälle. Touhun hienous rakentuu siis keskityn ohjauksen varaan, sen sijasta että ohjaus olisi itsenäisissä komponenteissa. Käytännössä väylatekniikassa se valokytkin toimii kuten normivalokytkin, mutta keskitetty ohjaustekniikka ja muut teknologiset edut mahdollistavat huomattavasti laajemman hyödyntämiskentän.

Käytännössä älytalossa siis huoneessa valot syttyvät ja sammuvat huoneen kytkimessä, siinä missä vanhassakin, mutta todellisuudessa tuo kytkin ei "kurista" sähkön kulkua valolle, vaan antaa keskitettyyn järjestelmään käskyn sammuttaa/sytyttää valon. Näin ollen siis tuo yksittäinen valo yksittäisessä huoneessa voidaan todellisuudessa ohjata keskitetyn järjestelmän, siispä todellisuudessa mitä kaikkea valon ohjaukselle toteuttaa, nojaa tuohon keskitettyyn järjestelmään.

Keskitetyn järjestelmän kautta voidaan etäohjata tuota yksittäisen huoneen valoa vaikka tietokoneella, kännykällä tai tabletilla. Lisäksi keskitetyn järjestelmän softaan voi määrittää teemoja ja käyttäytymismalleja. Esimerkiksi kyseinen valo tulee päälle aina tiettynä aikana, tai vain tiettyinä aikoina (kello, päivämäärä, jne). Tai touhun taakse voi määrittää päätelmiä ja logiikoita, sekä muita komponentteja. Esimerkiksi jos järjestelmään kyseiseen huoneeseen valon kanssa on asennettu liike- ja valoisuusanturi, voidaan ohjelmoida, että kun huoneessa ei ole ihmisiä, se on päällä kello 08.00-22.00 välisen ajan oletuksena 40% teholla ja kun huoneeseen tulee ihminen, valoisuus kasvaa 80%:iin. Lisäksi päiväsaikaan valoisuusanturi tasapainottaa valoisuutta alle tuon oletuksen sen mukaan kuinka valoisaa huoneessa on muuten. Näin ollen keskellä kirkasta päivää voi olla että valot on käytännössä pois päältä.
No yöaikaan, eli 22.01-07.59 valo on huoneessa päällä vain 5% teholla toimien vain opastavana ja kun ihminen tulee huoneeseen, ei valo sytykkään kuten päivällä, vaan valot saa siitä perinteisestä kytkimestä päälle. No jos valo olisikin toteutettu LED -nauhalla, missä olisi eri värejä, niin automatiikkaan voisi ympätä värimuutokset, jne. Mahdollisuudet ovat siis melko loputtomat.

Itseäni kiinnostaa älytalossa mm. edellä mainittu soveltaminen. Talossani haluaisin nähdä yleisissä tiloissa kuten käytävät, jokin älykäs tunnustelu systeemi ja automatiikka. Käytännössä tavoite olisi että kun talossa on ihmisiä, olisi valoilla oma toimintamalli joka palvelee asuinmukavuutta. Esimerkiksi yöllä olisi aina jokin heikko opastava valo ja samoin päivällä tarpeeton valojen päällä pitäminen olisi pois. Uskon että jollain x -aikataululla tämä toisi säästöjä..ainakin kun nyt tarkkailee ja tunnustaa omia mm.valojen käyttötottumuksia, niin säästöjä voisi olla uusilla systeemeillä näillä saavutettavissa. 

Säästöt ovat myös kiinnostavat lämmitys ja ilmanvaihtojärjestelmän automatisoinnissa. Nämä tosin ymmärtääkseni on jo vuosikymmeniä jollain tasolla olleet automatiikan takana olleet ilman älytalotekniikkaakin. Houkutus ja ajatusleikki nojaakin enemmän siihen, kuinka paljon eri asioita voisi talon toiminnassa yhdistää ja automatisoida säästöjen edellä.

Insinöörinä aiheessa kiinnostaa yleinen tiedon saanti ja kontrolli. Eli kuinka paljon älysähkötalo voisi tuoda tietoa talon tilasta ja toiminnasta asukeille. Esimerkiksi kuluvalvonnasta; onko mikä ovi tai ikkuna auki, kuinka mistäkin kuljetaan ja milloin, lämpötiloja, kosteusarvoja, lumen määrää, ilman painetta, sähkökulutus missäkin huoneessa, yms.  Lisäksi yleinen turvallisuus houkuttelee, esimerkiksi keskitetyn järjestelmän kautta voidaan ohjata pistorasioiden toimintaa. Toinen esimerkki olisi mm.saunan kiukaan etäohjaus ja turvallisuus aspektissa myös saunan sisällä lämpötilan seuranta ja kytkös kiukaan ohjaukseen.

Turvallisuudesta päästään myös valvontaan; kutsumattomat vieraat, murtautumiset, liiketunnistimet, automaattiset valot, häkä- ja savutunnistimet, automaattinen valojen ohjaus kun talossa ei olla. yms. Kaikesta tästä tiedonsiirto etähallintaan vaikka kännykkään. Jos vielä oikein innostuisi niin ajovaylään ja ulkoteihin kun asentaisi sulanapitovastukset ja sen ohjaukseen anturit mm. lumen, kosteuden ja lämpötilan mukaan, niin talvella olisi aina tie sula ja kuiva jäästä. 

Huomisen juttuja ovat älykalvot ja -filmit. Tai no todellisuudessa kosketusnäyttönä toimiva liimattava ikkunakalvo on jo ainakin 10 vuotta wanha juttu. Ainoa poikkeus on että nyt teknologia alkaa olemaan siinä määrin kypsä, että alkaa hinnat tippumaan. Kyse on siis läpinäkyvästä, liimattavasta ikkunakalvosta, jonka liimaamalla mihin vain lasimaiseen pintaan saadaan kosketusohjattava tietokone näyttö aikaiseksi. Kiinasta näitä on saanut jo jokusen vuoden tilattua, on vielä kallista rullatavaraa ja myydään neliömetreittäin.
Toinen mikä on tulossa kovaa vauhtia ja hinnat on ropissu alas, on lasiin liimattava peitefilmi. Tässä on jollain x- mittakaavan mikrotasolla parin kalvon välissä valoa läpäiseviä partikkeleita, jotka vapaassa tilassa ovat epäjärjestyksessä ja näin ollen kalvon läpi ei näe. Kun kalvon päälykerroksiin johdetaan heikko virta, partikkelit järjestäytyvät siten että kalvosta näkee läpi. Tällä saa siis aikaiseksi sähköiset ikkunan tummusverhot, nykyään on vielä saatavilla läpinäkyvyyden säädettäviä kalvoja. Vielä vuosi sitten nämä olivat tolkuttoman kalliita, A4:n kokoisesta kalvosta joutui maksamaan monen monta sataa euroa, nykyään kiinasta saa tämän A4 kokoisen 50-100€ + postikulut ja hinta sen kun putoaa. Isoihin ruutuihin joutuu kalvosta maksamaan vielä satoja euroja. Moinen kalvo on eritätin yksinkertainen kytkeä ja käyttää. Uskon että 2-5 vuoden sisällä nämä on vakio-optiona kaikilla lasitoimittajalla, voi olla että laminoivat kyseisen kalvon lasiin sisälle. Älytaloon nämä on melkein "must" hankinta. Pitää katsoa, arvaisko pariin valittuun huoneeseen laittaa jo nyt tällaiset. Se ois komia, kun automatisoinnin kautta voisi esimerkiksi makuuhuoneen ikkunoiden tummennus olla yhdistetty herättämään valojen ja radion kanssa.

Nojoo. Räätälöin toivelistan sähkösuunnittelijalle mitä ois toiveissa, mitkä ovat nyt välttämättömät asiat ja millaisiin asioihin olisi vaatimus optiossa, eli asioissa mitä voisi sitten ajan myötä kehittää eteenpäin. Saamme tarjoukset eri vaihtoehdoista ja kun se euron kuva alkaa muodostumaan, niin etenemme sen mukaan. 

sunnuntai 1. kesäkuuta 2014

Millä huusholli lämmitetään?

Lämmitysmuoto ja -järjestelmä. Tällä hetkellä ei  ole valaistunutta tunnetta tai päätöstä siitä, mikä on lopulta todellisuudessa halvin ja paras vaihtoehto. Asiaa kun pitäisi tarkastella jollain syklillä, esim. 15-20 vuotta, joka on keskimäärin maalämpöpumpun/vast. koneen elin-ikä. Eli tuohon sykliin pitäisi yhden laitteen hinta leipoa mukaan + käytöstä syntyvä kulu. Lisäksi pitäisi kuolettaa lämmitysjärjestelmän asentamisesta syntyvät kulut jollekin ajanjaksolle. Maalämpöpumppu on ollut kirkkaimpana suosikkina mielessä tähän asti.

No jotta voidaan ylipäätänsä pohtia jonkin lämmitysmuodon hintaa, pitää olla verrokki omalle suosikille, yleisimmät ovat:
- Suora sähkö
- Pelletti/puu
- Öljy
- Kaukolämpö (ei tule tontin nurkalle)
- Lämpökeräimet+aurinkokennot, yms

No kaukolämpö tippuu pois, kun se ei ole tarjolla. Öljystä on itsellä nyt kokemusta usealta vuodelta ja voi poijjaat se touhu on kallistunut siinä määrin että hirvittää. Nykyisessä talossa on suhteellisen uudet laitteet, pelit ja vehkeet. Öljyllä elämä on ollut helppoa ja huoletonta, mutta tosiaan kallista. Joten jos nyt kokeilisi jotain muuta. Pelletti ja puu, tämä on asia mikä omaan mieleen tuntuu taas paperilla hyvältä, mutta mitä on moisen lämmitysmuodon valinneita ihmisiä kuunnellut ja heidän elämää seurannut, niin ei kiitos. Tämä voisi olla kova juttu aidossa passiivitalossa, jossa on vesikiertoisen lämmityksen pillejä lämmittäviä takkoja. Samaan hengen vetoon myös yhdistelemällä lämpökeräimiä ja muita aurinkokennoja. Uskon että että hyvällä kombinaatiolla eri virityksiä, päästään käyttökustannuksissa halvimpaan ja ekologisimpaan vaihtoehtoon, mutta pelkään että tuolloin touhu muuttuu "harrastamiseksi".

Tähän väliin itsestäni; olen laiska virittämään mitään erityisempää, elämän pitää olla perustoimiltaan helppoa jos se on sellaiseksi viritettävissä. Esimerkkinä mainittakoon että ostan aina tylsän ja varman "insinööriauton", tämä siksi että viimeisin asia mikä kiinnostaa, on ropata ja korjata autoa jotta se liikkuisi. On ihmisiä, joille on normaalia korjata autoa kuukauden tai vuoden välein - en kuulu näihin ihmisiin. Näen että on "harrasteautot" ja "käyttöautot" erikseen. Samalla ideologialla näen tämän lämmitysmuoto -asian. En saa minkään näköistä tyydytystä "harrastamalla" talon lämmittämistä, se on 'naks!' virta päälle ja talossa on lämmintä, lämmintä tulee raanasta. Olen siitä valmis ja halukas maksamaan. En ikävä kyllä ole mikään eko -ihminenkään. En saa siis tyydytystä siitä että oman hyvinvoinnin kustannuksella pihistän elämässäni asioita, kun samaan hengen vetoon 80% maapallon muusta väestöstä elää päivässä 100000000 kertaa saastuttavammin kuin minä koko elämäni aikana. Vastuutontako? ..ehkä niin, mutta mitä sitten, messuajat aloittakoon sen maailman pelastuksen niistä maailman kolkista, joissa saatuttaminen on aidosti ongelma. 

Edelliseen menttaaliseen purkaukseen nojaten, siis lämmitysjärjestelmän tulee talossamme olla helppo, vaivaton, tehokas ja sen myötä edullinen. Toki jos on ekolologinen vaihtoehto, joka ei heikennä mitään aiempia tekijöitä (vaivaton, tehokas, edullinen) toisiin väihtoehtoihin nähden, se menee edelle. Tämän myötä olen skeptinen valmitsemaan taloon puu+pelletti-lämpökeräin- yms vaihtoehtoa. Jos olisi se EPS harkoista tehty passiivitalo kyseessä, voisi ajatus olla toinen, mene-ja-tiedä. Onhan styroksitalon omistajia jotka kertoo myyvänsä tuottamaansa sähköä ulos. Nykyisessa öljy talossa on vain niin monta kertaa todennyt näiden "säästöjen" olevan 100% huuhaata. Eli esimerkiksi uusien useampi kerroksisten lasien vaihto vanhojen tilalle on niin kallis investointi, että en elinikäni aikana pysty säästämään niitä takaisin. Tai toinen on joidenkin lämpökerääjien hankkiminen katolle, niiden takaisinmaksuaika on sitä luokkaa että pelkäämpä että investoinnista ei hyödy muu kuin lämpökerääjälaitteiston kauppias.

Jotenkin ja jostain syystä jäljelle jää se maalämpö ja suora sähkö. Viimeksi mainittu on NIIN moneen kertaan ympäristössäni haukuttu kalliiksi ja huonoksi. Vanhempani kiroavat melkein aina valinnan kalliutta, kun käyn heillä kylässä. Itse en allekirjoita oikein moista noin heppoisesti, sillä suorasähkössä on muutama aivan lyömätön etu, mitä missään muussa vaihtoehdossa ei ole:
- Starttikustannukset rakentaessa
- Käytännössä ei "elinkaarisykliin" (esim.15-20 vuotta) sidottua laiteuudistamista
- Jos lämmitys on toteutettu ilman vesikiertoa, niin ei ole lämmityskierrosta syntyvää vesivahingon riskiä
- Äärimmäisen huoleton käyttää
Se suurin negatiivinen asia on sähkön hinta ja sen johdosta ulkoa ohjattu lämmityskulurakenne. Joku on maalaillut joskus negatiiviseksi vielä riippuvuuden sähkön toimitukseen, mutta tämä on mielestäni täysin typerä näkökulma, sillä jos se sähkön jakelu loppuu, loppuu monessa muussakin lämmitysmuodossa toiminta. Ainoa joka tässä "maailmalopun ennustajat" -ajatuksessa selviää, on se ekologinen puu+aurinkokenno systeemi, tällöinkin voi talotekniikan kanssa olla ongelmia, sillä nekin vaativat sähköä. Toinen asia on, että sähkön tuotanto on yhteiskunnalle äärimmäisen tärkeä asia, se ei ensimmäisenä lakkaa.

Takaisin asiaan, siis suorasähkö ja maalämpö. Suorasähkön starttikulut ovat noin 8t€ luokkaa+ilmalämpöpumppu+varaaja. Maalammön puolestaan on noin 13t€ (poraus+laitteisto, ei lämmityskaapeleita). Kun kummassakin on lämmitys ja tekniikka toiminnassa, jää maalämpöpumppu arviolta noin 8-10t€ kallimmaksi. On arvioitu, että maalämpöpumpun hyötysuhde on noin 3-4 kertainen mm.öljyyn nähden, sähköön voi suhde olla vieläkin parempi. Suhde paranee talon pinta-alan kasvaessa, ja nyt suunniteltuun taloon maalämpö tuo etua. 
Tuossa kun guuggeloin (http://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=2982.0 , http://www.maalampohinta.fi/), niin netistä löytyi aika hyvin vertailuja toteutuneista sähkö versus maalämpö vertailuista. Oli myös vertailuja öljyn ja maalämmön välillä. Maalämpö vs. sähkövertailu, johon silmäni kohdistui enemmän, oli juuri saneerattu 1960 -luvun talo, jossa on 270 neilötä. Tuloksena sähköön verrattuna oli säästöä noin 2766€/vuosi. Näin ollen kun nopeasti laskee niin siis tuo sähkön eduksi syntynyt starttiluku on kuoletettu noin 3.6 vuodessa. Jos kuvitellaan että uusi pumppu/varaaja maksaa sen 7t€ ja sen elinikä on vain 15 vuotta, tarkoittaa se noin 2.6 vuotta tuossa vuosisäästössä, eli...JOS todellakin maalämpö tuo vuosittaista säästöä sähkölämmitykseen nähden 2766€, niin starttikulut ja seuraava uusittava lämpöpumppu on katettu reilussa kuudessa vuodessa.

Lasketaas asia toisinpäin. Talon rakennusvaiheessa tulee ylimääräistä kulua sähkölämmitykseen nähden 10t€..tai vedetään pari tonnia vielä yli eli 12t€. Lämmityslaitteiston elinkaari sykli asetetaan 15vuoteen, joka on reilusti alakanttiin. Yhden maalämpöpumpun kustannus olisi vaikka 7t€, joka on puolestaan yläkanttiin. Kokonaiskulu on siis ensimmäiselle syklille 19t€, vuotta kohden noin 1267€. Eli jos maalämpöpumpun sähkölasku vuodessa on suorasähkölämmitystä 1267€ suurempi, on jo ensimmäisen elinkaarisyklin aikana starttikulut+seuraavan syklin pumppu maksettu. 

No päivän sähkön hinta on 15.6snt/kWh ja jos heristää että 120kWh menee energiaa vuosiatasolla yhden neliön lämmitämiseen, saadaan 230m2 tilan lämmittämiseen 27 600 kWh ja sen myötä sähkölasku vuodessa lämmitykseen olisi noin 4300€. Jos kuvitellaan että pumppu olisi huonotehoinen ja hyötysuhde vain puolet, olisi säästö siis vuodessa 2150€ Aiemmin laskettiin rajaksi 1267€, näin ollen säästöä tulee 883€ maalämpöpumpulla.

Tämä on siis täysin nurkinkurinen laskenta ja totaalisesti maalämpöpumppua epäsuosiva. Todellisuudessa pumpun laskennallinen kesto on maks.20 vuotta (tehdas arvioi 30-35 vuotta), starttikustannuskero sähkön eduksi ei ole sitä 12t€, vaan vähemmän ja laskennan uuden laitteiston kustannus tulee laskea aina uuden elinkaarisyklin alkuun, ei edelliseen kuten nyt oli laskenttu..nyt itseasiassa laskettiin ensimmäiseen sykliin kaksi maalämpöpumppua + asennus. Lisäksi maalämpöpumpun hyötysuhde ei ole aiemmin mainitut 2 vaan ilmeisesti kolme. Toisaalta näissä laskelmissa ei ole huoltokuluja ja muita käytöstä johtuvia rasitteita, toisaalta ei sähköhinnoittelussa ole huomioitu muita sopimusmaksuja, yms.

Näissä näkökulmissa maalämpöpumppu tulee selvästi vahvemmaksi vaihtoehdoksi meidän taloon. Sähkötalo ei kumminkaan ole mielestäni näin helposti selätetty yleisessä käsitteessä. Jossain olen lukenut että alle 120-150m2 talossa se tulee järjesteän halvemmaksi kuin mikään muu. Samoin jos suorasähkön kylkeen laittaa muita energiantuotto muotoja, niin ehkä....