Kodin sähkönkulutuksen seuranta asunnoissa ja kodeissa

Ympäri Eurooppaa on julistettu poikkeustiloja, ihmisten liikkumista on rajoitettu, kouluja ja julkisia tiloja on suljettu. Kadut, kauppakeskukset, kirjastot ja muut julkiset tilat ovat hiljentyneet. Miten nämä kaikki vaikuttavat energiankäyttöön ja ilmansaasteisiin?

Photo by Diz Play on Unsplash

Energiankulutuksen ja ilmansaasteiden näkökulmasta poikkeustilat tuottavat mielenkiintoista dataa, jota tullaan tarkastelemaan monelta tasolta ja monesta näkökulmasta tulevina vuosina. Esimerkiksi Nasan [1] mukaan Kiinassa liikkumisen rajoitukset ovat johtaneet merkittäviin ilmasaasteiden vähentymisiin ja kansainvälinen energiajärjestö [2] toteaa, että öljyn globaali kysyntä on laskenut selvästi, kun esimerkiksi lentoliikenne ja autoilu ovat vähentyneet merkittävästi. Kuinka paljon poikkeusolot tulevat vaikuttamaan muuhun energiankäyttöön, kuten esimerkiksi sähkönkulutukseen, riippuvat siitä laajuudesta, jolla tuotanto- ja yritystoimintaa joudutaan ajamaan alas.

Valtakunnallisia ja globaaleja tilastollisia tarkasteluja joudutaan odottamaan hetken ajan, mutta oman energiankulutuksesi muutoksen voit arvioida vaikka heti. Tässä ja tätä seuraavissa blogikirjoituksissa käydään läpi keinoja oman energiakulutuksen seurantaan ja analysointiin. Aloitetaan sähkönkulutuksen tarkastelulla.

Oman energiankulutuksen tunteminen ja seuraaminen on tärkeätä myös normaaleissa oloissa. Kun seuraat energiankulutustasi säännöllisesti huomaat millaisin toimin voit säästää energiaa.

Vaikka nyt eletäänkin poikkeusoloja ja kiinnostus omaan energiankulutukseen voi nousta pinnalle, on oman energiankulutuksen tunteminen ja seuraaminen tärkeää myös normaaleissa oloissa. Kun seuraat energiankulutustasi säännöllisesti, huomaat millaisin toimin voit säästää energiaa.

Sähkökulutuksen analysointi yksinkertaisimmillaan

Sähkönkulutuksesi voit käydä tarkastamassa verkkoyhtiösi tarjoamasta kulutusseurantapalvelusta. Siellä voit hakea sähkönkulutustietosi eripituisille ajanjaksoille ja esimerkiksi kuukausi- tai tuntitasoilla.  Ennen kuin lähdet analysoimaan kulutustasi, käytä hetki kulutusseurantapalveluun tutustumiseen. Tämän jälkeen voit aloittaa analysoinnin. Käytä hyväksesi kulutusseurantapalvelussa olevia työkaluja ja tutki sähkönkulutuksesi käyriä. Pohdi mitkä asiat olisivat voineet vaikuttaa kulutuksen muuttumiseen.  Näetkö sähkökiukaan aiheuttaman piikin, entä kylmän talven ja lämpimän talven aiheuttaman eron sähkölämmityksessä? Etätyöskentelyn ja päivisin kotona olemisen vaikutus näkyy selkeimmin sähkönkulutuksesi vuorokautisen käyttöprofiilin muutoksissa.

Tällaisten kysymysten esittäminen on sähkönkulutuksesi analysointia yksinkertaisimmillaan. Seuraavaksi esitellään yksi lähestymistapa sähkönkulutuksen analysointiin kahden esimerkkikohteen avulla.

Eräs lähestymistapa sähkönkulutuksen analysointiin

Tähän on avattu sähkönkulutuksen analysointia. Analysoinnin apuna on kaksi esimerkkikohdetta. Ensimmäinen kohde on kaukolämmitteinen 100 m² rivitaloasunto, jossa on sähkökiuas ja koneellinen poistoilmanvaihto. Toinen esimerkki on sähkölämmitteinen 120 m² rintamamiestalo tyyppinen omakotitalo, jossa on keskeisesti sijoitettu ilmalämpöpumppu ja takka. Saunassa on puukiuas ja ilmanvaihto on painovoimainen eli sauna ja ilmanvaihto eivät kuluta sähköä.

Sähkönkulutuksen analysointi vaatii tietoa rakennuksesta ja sen järjestelmistä, ulkolämpötilasta sekä asukkaiden käyttäytymisestä ja näissä tapahtuneista muutoksista.

Rivitalo sijaitsee Länsi-Suomessa ja pientalo Etelä-Suomessa. Sijainnit vaikuttavat analyyseissä käytettäviin ulkolämpötiloihin. Esimerkkikohteissa asukkaat käyvät säännöllisessä päivätyössä, päivähoidossa ja koulussa. Huomioi omat aikataulusi, kun analysoit energiankulutustasi.   Lisäksi sähkölämmitteisen talon kulutusta ei normiteta tässä analyysissä, vaan pelkästään arvioidaan ulkolämpötilaan nähden. Tarkempi analyysi ja vuosien välinen vertailu vaatii normituksen. Käsittelen lämmityskulutustietojen normitusta myöhäisemmässä blogikirjoituksessa.

1. Aloita analysointi listamaalla sähköä kuluttavat laitteesi. Esimerkkinä olevassa rivitaloasunnossa on jatkuvasti päällä oleva koneellinen poisto. Tämän lisäksi ns. peruskuormaan voidaan laskea termostaattiohjauksella ympäri vuoden toimivan suihkuhuoneen (sähköinen)lattialämmitys sekä pakastin ja jääkaappi, jotka käynnistyvät säännöllisin välein. Muuta käyttäjäriippuvaisempaa sähkönkulutusta edustavat saunan sähkökiuas, uuni ja liesi, rumpukuivaaja ja pesukone, viihde-elektroniikka, valaistus ja muut kodinkoneet. Esimerkkinä olevassa pientalossa peruskuormaan kuuluvat huonekohtaiset lämpöpatterit, kellarin saunatilan lattialämmitys, lämpimän käyttövedenvaraaja, jääkaappi ja pakastin. Muita sähköä kuluttavia laitteita ovat uuni ja liesi, viihde-elektroniikka, rumpukuivaaja ja pesukone, valaistus ja muut kodinkoneet.

2. Kirjaudu energiankulutuksen seurantajärjestelmään ja hae energiakulutustietoja ensin vuositasolla. Vertaile onko kulutus pysynyt vuosittain suurin piirtein samalla tasolla? Ota mukaan ulkolämpötila ja katso onko keskilämpötilalla ollut vaikutusta sähkönkulutukseen. Mistä muista syistä erot ovat voineet johtua? Katso esimerkkilaskelmat alla olevista linkeistä. Klikkaamalla otsaketta näet kuvat ja analysointitekstin. Voit myös verrata keskimääräistä vuosikulutustasi keskimääräisiin sähkönkulutuksiin vastaavissa asunnoissa ja taloissa.

Rivitaloasunnon sähkönkulutus vuositasolla

Rivitaloasunnon sähkönkulutus on noussut vuodesta 2017 noin 10 % eli noin 500 kWh. Keskiulkolämpötila on ollut vuonna 2017 matalampi kuin vuosina 2018 ja 2019, joten nousu ei ole todennäköisesti ulkolämpötilaan sidottu vaan johtuu muista syistä, esimerkiksi uuden laitteen käyttöönotosta tai muusta muuttuneesta käyttäytymisestä. Tässä tapauksessa tiedetään, että vuonna 2018 asukkaat ottivat käyttöön rumpukuivaajan, joka voi olla yhtenä syynä tälle kasvulle.

Vuositason sähkönkulutustiedoista huomataan, että sähkölämmitteisessä pientalossa on käytössä yö- ja päiväsiirto. Tämä on järkevää, jos talossa on esimerkiksi varaava sähkölämmitys. Varaava sähkölämmitys voi olla toteutettu esimerkiksi lattialämmityksenä, jolloin sähköä varataan lattian betoniin tai vesikiertoisessa lämmitysjärjestelmässä, jossa sähköllä lämmitetään vesivaraajaa. Varaavat massat tai vesivaraaja ladataan tällöin yöaikaan, jolloin sähkönsiirron hinta on matalampi kuin päiväaikaan.

Nyt esimerkkikohteena olevassa pientalossa on varaava sähkölämmitys kellarin saunatiloissa. Lisäksi yöllä lämmitetään käyttövesivaraaja. Muissa tiloissa on suora sähkölämmitys eli seinälle asennetut sähköpatterit, jotka lämpiävät tarpeen mukaan.  Yöllä sähköä kuluttavat saunatilojen lattialämmityksen ja käyttövesivaraajan lisäksi sähköpatterit, jääkaappi, pakastin ja ilmalämpöpumppu.

Vertaile kulutustasi keskikulutuksiin. Kuva: Motiva. [4].

3. Seuraavaksi tarkastele kuukausitason kulutusta esimerkiksi vuoden ajanjaksolla. Nousiko vuositason tarkastelussa jonkin vuoden kulutus mielenkiintoiseksi tai pitäisikö kahden vuoden kulutusta verrata toisiinsa kuukausitasolla? Näkyykö kuukausitason vertailussa ulkolämpötilan aiheuttamaa muutosta? Kylmällä säällä kulutus on korkeampi kuin lämpimällä säällä. Mitä muuta pystyt erottamaan kulutustilastoista? Esimerkkitarkasteluihin pääset jälleen klikkaamalla alla olevia kuvia suuremmiksi. Huom. vaikka näissä esimerkeissä tarkasteltava ajanjakso on valittu kalenterivuoden ajaksi, voit tehdä tarkastelun myös muulla ajanjaksolla.

Rivitaloasunnon sähkönkulutus kuukausitasolla

Kuvassa on esitetty rivitaloasunnon sähkönkulutus kuukausittain vuonna 2019. Vuodenaikojen vaikutus näkyy kulutusprofiilissa hieman. Tämä johtuu kylpyhuoneen sähköisestä lattialämmityksestä, joka kuluttaa enemmän energiaa kylmällä säällä. Profiilia vahvistaa myös valojen kasvava käyttö pimeinä talvikuukausina. Vuodenaikaprofiili ei kuitenkaan ole häiriötön, sillä lämmönkulutuksen osuus sähkönkulutuksesta ei ole niin suuressa roolissa kuin täysin sähkölämmitteisessä kohteessa olisi.

Kylmän vuodenajan vaikutus sähkökulutukseen näkyy erityisesti vuoden alkupuoliskolla ja alkusyksystä. Marras- ja joulukuuhun tultaessa kulutus lähteekin hieman poikkeavasti alaspäin ulkolämpötilan laskusta huolimatta. Yksi syy tähän on se, että marraskuussa säädettiin lattialämmityksen asetusarvoja alaspäin. Mutta koska kulutuksen lasku on ollut niin suurta, on mukana todennäköisesti muita syitä, kuten esimerkiksi saunomisen vähentäminen tai poissaolot kotoa lomilla tai viikonloppuina. Loppuvuoden laskun syyn selviämiseksi pitää tehdä tarkempia päivä- ja tuntitason tarkasteluja.

Pientalon sähkönkulutus kuukausitasolla

Kuvassa on sähkölämmitteisen pientalon vuosikulutus kuukausitasolla vuosilta 2016 ja 2019.  Kuvasta nähdään, että sähkönkulutus sähkölämmitteisessä talossa on voimakkaasti ulkolämpötilasta riippuvaista. Vuositasolla tarkastellessa näytti siltä, että sähkön kokonaiskulutus on hieman laskenut vuosien 2016 ja 2019 välillä. Tämä lasku näkyi erityisesti yösähkön osuudessa. Yksi syy tälle oli lämpötilaerot, toinen oli käyttövesivaraajan vaihto. Tässä tarkemmassa tarkastelussa huomataan, että sähkönkulutus on laskenut hieman. Esimerkiksi vertailemalla helmikuun kulutuksia vuosina 2016 ja 2019, jolloin kuukauden keskiulkolämpötila on ollut sama, huomataan, että sähkönkulutus näyttäisi vähentyneen. Täyttä varmuutta tämän yhden kuukauden perusteella ei tietenkään saada, sillä voihan olla, että helmikuussa 2019 on tapahtunut jotain poikkeuksellista asukkaiden käyttäytymisessä.  Heinäkuussa on ulkolämpötila ollut samalla tasolla molempina vertailuvuosina. Sähkönkulutus on kuitenkin ollut suurempi vuonna 2019. Kesällä kun lämmitystä tarvitaan vähemmän, voi esimerkiksi kesävieraista johtuva vedenkulutuksen kasvu vaikuttaa sähkönkulutukseen niin, että 2019 vuoden kulutus on hieman suurempi kuin vuoden 2016.  Olisikin hyvä verrata myös muita vuosia keskenään huomioiden ulkolämpötila ja vedenkulutus, jotta pysyvä muutos olisi havaittavissa. Tämä tapahtuu esimerkiksi normittamalla.

5. Seuraavaksi tarkastellaan valittua ajanjaksoa päivätasolla. Valitaan ajanjaksoksi kuukausi. Valitse tarkasteltavat ajankohdat tähän edellisellä tasolla tekemiesi havaintojen perusteella. Klikkaamalla kuvia saat jälleen esimerkit suuremmiksi. Tällä tasolla vertailtaessa sähkönkulutuksessa täytyy ottaa huomioon ulkolämpötilan lisäksi kuukausien eri pituudet sekä viikonloppujen ja arkipäivien rytmi.

Rivitalon sähkönkulutus helmikuussa ja joulukuussa 2019

Tarkasteltavaksi ajankohdaksi rivitalosta valittiin helmi- ja joulukuu, sillä 2019 loppuvuodesta tapahtui sähkönkulutuksessa lasku, jota halutaan tarkastella ja koska joulu- ja helmikuun keskilämpötilat ovat lähellä toisiaan minimoidaan ulkolämpötilaerosta johtuvat kulutuserot. Ulkolämpötila joulukuussa on ollut keskimäärin -1 °C ja helmikuussa -3,7 °C. Kun verrataan eri kuukausia keskenään, täytyy pitää mielessä myös kuukausien poikkeavat pituudet. Helmikuussa on ollut 28 päivää ja joulukuussa 31. Silti sähkönkulutus on ollut helmikuussa suurempaa kuin joulukuussa.

Kuvaan on merkitty nuolilla saunapäivät.  Kulutuksissa näkyvät lomat ja viikonlopun poissaolot. Nämä on merkitty kuvaan punaisilla neliöillä. Tässä tarkastelussa ei nähdä suoraan lattialämmityksen asetuslämpötilojen muutoksen vaikutusta. Lattialämmitys on todennäköisesti ollut jo ennen tiputusta kohtuullisella tasolla, joten sen merkitys esimerkiksi saunankiukaan käyttöön verrattuna on pieni. Jos lattialämmitys olisi ollut korkeammalla tasolla alkutilanteesta, olisi merkitys ollut suurempi. Ero kuukausien sähkönkulutuksessa näyttäisi johtuvan mm. siitä, että helmikuussa on saunottu yhden kerran enemmän kuin joulukuussa ja että joulukuussa on oltu lomalla enemmän kuin helmikuussa

Pientalon sähkönkulutus tammikuussa 2019 ja 2020

Kuvassa vertaillaan tammikuuta 2019 ja tammikuuta 2020 keskenään. Tammikuu 2019 on ollut selkeästi kylmempi kuin tammikuu 2020 ja tämän huomaa myös sähkönkulutuksesta. Ensimmäinen ja kymmenes päivä ovat olleet lämpötiloilta lähellä toisiaan. Ensimmäiset päivät ovat energiankulutuksiltaan olleet samat molempina vuosina. 10.1.2019 energiankulutus on ollut suurempaa kuin 10.1.2020. Tällä tasolla on hankala sanoa, mistä tämä ero on johtunut.

6. Tuntitason tarkastelu päivän ajanjaksolla on seuraavana. Nyt päästään tähän mielenkiintoiseen kysymykseen, miten koronaviruksesta johtuva poikkeustila on vaikuttanut kodin sähkönkulutukseen. 2020 vuoden lopussa tehdään poikkeustilan tarkastelua myös ylemmillä tasoilla, mutta nyt meillä ei ole käytössä tietoa kuin noin kuukauden ajalta. Rivitalo esimerkissä tehdään korona-ajan poikkeusolojen tarkastelua. Tätä varten valitaan kaksi arkipäivää, joista toinen on ennen poikkeustilaa ja toinen jälkeen. Yritetään vielä valita sellaiset arkipäivät jolloin ulkolämpötilat ovat olleet lähellä toisiaan. Pientalon tarkastelua ei tehdä tällä tasolla. Klikkaa taas kuva suuremmaksi ja pääset analysointitekstiin.

Tuntikulutus rivitaloasunnossa

Verrataan yhtä arkipäivää alkuvuodesta toiseen arkipäivään poikkeustilan alkamisen jälkeen. Vertaillaan keskiviikkoa 19.2. ja maanantaita 30.3. toisiinsa. Ulkolämpötila valittuna helmikuun päivänä -1 °C ja maaliskuun päivänä -3,5 °C. Sininen viiva kuvastaa päivää, jolloin kaikki ovat kotona etätöissä ja -koulussa. Oranssi viiva kuvastaa päivää, jolloin kaikki lähtevät kahdeksaksi töihin, kouluun ja päivähoitoon.

Käyttäytymismuutoksen huomaa tällä tasolla lähinnä ylimääräisenä piikkinä lounasaikaan, aamiaisen venymisenä sekä iltaruuan aikaistumisena. Etätöissä käytetään kannettavaa tietokonetta, jonka sähkönkulutus on pientä, joten sen aiheuttamaa sähkökulutuksen lisäystä ei tässä yhden päivän vertailussa huomata.

Analyysin soveltaminen käytännön energiansäästöön

Kulutustietojen analysoinnin hyödyn saa, kun soveltaa analysoinnin tulokset käytäntöön.

Rivitalo esimerkin kulutustietojen analysoinnista huomataan, että suurimmat piikit sähkönkulutuksessa johtuvat saunan kiukaan käytöstä. Saunan käytön tarkastelu päivätasolla (ei ole avattu tässä artikkelissa) osoittaa, että saunailtoina kiuas on päällä noin 2,5 tuntia. Jos kiukaan päällä oloa saisi lyhennettyä vaikka 2 tuntiin tai 1,5 tuntiin, olisi tällä suuri merkitys asunnon sähkönkulutukseen.

Pientalo esimerkistä huomattiin, että sähkölämmityksen kulutuksen suuruus peittää alleen helposti muut sähkönkulutukseen liittyvät muutokset. Sähkökulutuksen voimakas riippuvuus ulkolämpötilasta hankaloittaa myös sähkönkulutuksen vertailua. Normittamalla sähkölämmitteisen kohteen sähkönkulutus, saataisiin paremmin näkyviin sähkönkulutuksen muutokset ja mahdolliset säästötoimet kuin tässä tehdyssä tarkastelussa. Yleisesti ottaen toimenpiteet, jotka vähentävät lämmityksen tarvetta vaikuttavat sähkönkulutukseen. Esimerkkinä tästä on sisälämpötilojen pitäminen suositelluissa rajoissa (kts. Alla oleva kuva).

Loppusanat

Verkkoyhtiösi tarjoamaa sähkönkulutuksen seurantapalvelua kannattaa käyttää. Pienellä vaivalla saat analysoitua sähkönkulutustasi ja voit myös pohtia millaisin toimin voit säästää sähköä. Muista myös todentaa saavutettua sähkönkulutuksen vähenemää seuraamalla kulutustietojen muutosta.

Edellä esitettyjen analysointien lisäksi kulutusseurantajärjestelmästä saat tuntikulutustietosi, joita tarvitset esimerkiksi aurinkosähköjärjestelmän mitoituksesta. Tuntikulutus kertoo myös kulutushuippusi, joka liittyy esimerkiksi sähkönkulutusjoustoon. Aurinkosähkö ja sähkönkulutusjousto ovat molemmat sen verran laajoja aiheita, että palataan niihin omissa kirjoituksissa myöhemmin.

Tulipas tässä ensimmäisessä kirjoituksessa monta aihetta seuraaville blogiteksteille. Toivottavasti innostut tekemään omia analyyseja sähkönkäytöstäsi ja lähdet seuramaan Energianeuvojan blogiamme jatkossakin.

Kirjoittaja:

Thermopolis Oy:n energianeuvoja Lea Hämäläinen lähestyy energia-aiheita teorian ja käytännön liityntäpinnassa.

Lähteet:

[1] NASA. Airborne Nitrogen Dioxide Plummets Over China. https://earthobservatory.nasa.gov/images/146362/airborne-nitrogen-dioxide-plummets-over-china. Luettu 24.3.2020.

[2] IEA. Global oil demand to decline in 2020 as coronavirus weighs heavily on markets. https://www.iea.org/news/global-oil-demand-to-decline-in-2020-as-coronavirus-weighs-heavily-on-markets. Luettu: 24.3.2020.

[3] Motiva. Seuraa sähkönkulutusta. https://www.motiva.fi/koti_ja_asuminen/remontoi_ja_huolla/energiatehokas_sahkolammitys/seuraa_sahkonkulutusta Luettu: 3.4.2020

[4] Valmistaudu kulutusjoustoon. Motiva.  https://www.motiva.fi/koti_ja_asuminen/valmistaudu_sahkon_kulutusjoustoon. Luettu: 2.4.2020.