Älytekniikka teki asuntomessutalosta energiapihin

Älyn verran fiksumpi – älytekniikka teki asuntomessutalosta energiapihin

Mikkelin asuntomessujen talo Opaalissa älytekniikka lisää asumismukavuutta ja leikkaa energiankulutusta tuntuvasti.

Opaalissa digitekniikasta otetaan irti melkein kaikki mahdollinen. Digijärjestelmät valvovat lämmön ja sähkön kulutusta, mutta myös sähkön tuotantoa, koska talon katolla on oma aurinkosähköjärjestelmä. Järjestelmät vahtivat ilmanvaihtoa, ovien automaattilukkoja, murtosuojausta, jopa tiskikoneen mahdollista vesivuotoa: matkapuhelimeen kilahtaa tekstiviestihälytys, jos kosteustunnistin havaitsee tiskikoneen vuotavan.

Tästä huolimatta Opaali ei ole tulevaisuuden ihmetalo, vaan nykyaikainen koti. Ajanmukainen se on siinäkin suhteessa, että se on vain 56 neliön kokoinen – kuin kaksio siis. Suomalaisten asuntojen koko on viime vuosina alkanut pienentyä, turhista neliöistä ei haluta maksaa. Kompaktien kaupunkiomakotitalojenkin suosio nousee. 

Opaalin sydän on keittiö-ruokailutila valoi­sine ja hillittyine sävyineen. Tyylikäs kiertoilmatakka tupakeittiön keskellä on tunnelman luoja ja pakkaspäivien varalämmönlähde.

Langatonta joustavuutta

Opaalin päälämmitysmuoto on vaivaton ja huoltovapaa suora sähkölämmitys. Lämmitystä ohjataan langattomasti älylaitteella. Ensin älylaitteeseen asennetaan sovelluskaupasta saatava ilmaisohjelma. Sitten ohjelmaan haetaan halutut järjestelmän osaset, kuten eri huoneiden sähköpatterit, autonlämmityspistorasiat ja vaikka ulkovalot. Ne näkyvät näytöllä omina IoT-laitteinaan (Internet of Things – esineiden internet). Laitteita voi poistaa, lisätä ja asetuksia muuttaa. Esimerkiksi yksittäisen patterin säätö käy helposti: napauta sen kohdalla plus-kuvaketta kerran, ja näytöt älylaitteessa ja patterin kyljessä kertovat lämpötila-asetusta nostetun asteella, havainnollistaa sähkötöistä vastannut Etelä-Savon ammattiopiston opettaja Keijo Möttö.

Toisaalta älylaitetta ei paljon tarvita arjessa. Ulko-oven pieleen asennetulla seinäkytkimellä käy lämmityksen säätö sananmukaisesti ohimennen. Kytkimen yöasento laskee kodin lämpötilaa yöksi. Kellonajat ja lämpötilan pudotuksen suuruus ovat säädettävissä. Poissaoloasento laskee kodin lämpötilaa halutun astemäärän niin, että lämpötila pysyy vakiota alhaisempana myös päiväaikaan. Paikallaoloasento on niin sanottu normaalitila. Neljäs vaihtoehto on vuorokausikello. Siinä lämmitys säätyy oletuksella, että kodissa oleskellaan aamulla, sitten lähdetään töihin, kunnes palataan illan suussa.

Ilmanvaihdon säätöä ei ole kytketty samaan järjestelmään, mutta tämäkin olisi mahdollista. Tietoturvasta on sen sijaan huolehdittu tarkoin, kuten IoT-laitteiden kanssa on syytä. Päästäkseen säätämään järjestelmää pitää ohjelmaan kirjautua, ja salasana on jo oletuksena varsin pitkä.

Aurinkosähköjärjestelmän invertteri on talon teknisessä tilassa muiden laitteiden kanssa.

Sähkö auringosta

Opaalin katolla on 17 aurinkosähkö­paneelia, teholtaan yhteensä noin neljä kilowattia (kW). Järjestelmä on mitoitettu niin, että valoisana vuodenaikana tuotanto riittää omaan kulutukseen. Ylijäämä myydään paikalliselle sähköyhtiölle. Paneelit on asennettu lounaaseen ja kaakkoon, koska etelään antavaa katonlapetta ei talossa ole. Vaikka sähköntuotannossa ei näin päästä huipputehoihin, tuottavat kennot sähköä vuorokaudessa pitemmän ajan kuin pelkässä eteläasennuksessa, mikä tasoittaa eroa.

Aurinkosähköjärjestelmän toimintaa voidaan seurata internetissä. Mittausjärjestelmä kertoo, paljonko se tuottaa sähköä ja paljonko se syöttää ylijäämäsähköä sähköyhtiön verkkoon. Tuottotiedosta on hyötyä asukkaille, sillä sen avulla on helppo säädellä omaa sähkönkäyttöä. Esimerkiksi pyykkikonetta voi huoletta pyörittää pilvettömänä päivänä, koska koneen tarvitsema sähkö tulee liki ilmaiseksi taivaalta.

Opaalin energiatehokkaan lämmitysjärjestelmän täydentävät ilmalämpöpumppu ja kiertoilmatakka. Molemmat on mitoitettu noin 60 neliön tilaan, joten jompi kumpi niistä riittäisi yksin talon lämmittämiseen. Käytännössä ilmalämpöpumppu lämmittää talon kovimpia pakkaspäiviä lukuun ottamatta, ja sen kuluttaman sähkön taas tuottaa aurinko­sähköjärjestelmä valoisaan aikaan. Talvipimeässä ja paukkupakkasilla turvaudutaan suoraan sähkölämmitykseen ja uuniin.

Suuri säästöpotentiaali 

Opaali-talon suunnitteluvaiheessa laskettiin rakennuksen lämpöenergian kulutukseksi 11 256 kilowattituntia (kWh) vuodessa. Talon laskennalliseksi e-luvuksi tuli 135, jolla se sijoittuisi hyvään B-luokkaan. Rakennuksen vaipan ilmavuotoluvuksi tuli tasan yksi. Toteutusvaiheessa seinien ja yläpohjan eristevahvuutta kuitenkin kasvatettiin. Arkkitehtisuunnittelusta ja työmaan johdosta vastannut Etelä-Savon ammattiopiston opettaja Pekka Lahnasalo uskoo, että laskennalliset arvot alitetaan, kunhan talo päästään mittaamaan. Samalla talo saattaa nousta energialuokkaan A.

Opaali-talon rakentaminen onnistui vain 10 kuukaudessa, toteavat sähkötöistä vastannut Keijo Möttö ja arkkitehtisuunnittelusta sekä työmaan johdosta vastannut Pekka Lahnasalo tyytyväisinä.

Energiapihinkin talon energiankulutus riippuu lopulta paljon asukkaiden energiankäyttötottumuksista. Jos Opaali saa energiansäästöstä innostuneet asukkaat, saattavat asumiskulut jäädä huomattavan alhaisiksi, Lahnasalo sanoo.

– Ostoenergiaa ei varmaankaan paljon tarvita ennen lokakuuta. Kesäkuukausina taas sähköä myydään takaisin sähköyh­tiön verkkoon, mikä tasoittaa koko vuoden energialaskua. Näillä järjestelmillä energialasku voi jäädä jopa puoleen siitä, mitä se on vastaavassa suoralla sähkölämmityksellä varustetussa perustalossa.

Teräsrunkoinen  konttitalo

  • Opaali-talon rungon muodostaa neljä teräksistä toimistokonttia.
  • Kontit on lisäeristetty ja sisustettu niin sisältä kuin ulkopinnoiltaan.
  • Opaali rakennettiin Etelä-Savon ammattiopiston opiskelijatyönä.
  • Konttirungon ansiosta rakentaminen kesti vain 10 kuukautta.
  • Taloon asennettiin monia energiataloutta parantavia järjestelmiä.