Besparingsparingspotential av strömanvändning i kontorsfastigheter En undersökning av strömanvändningen bland k ontorsapparater och hur denna kan minskas
Mattias Jönsson
Sammanfattning Då ett vanligt kontor sett på både en arbetsvecka och ett helt år har betydligt fler obemannade än bemannade timmar, innebär det att den el som används till datorer, skärmar och övrig utrustning, särskilt sommartid, bör minimeras. Detta för att apparaterna inte behöver vara igång när kontoren är obemannade och leder till ett ökat kylbehov sommartid. Samtliga siffror bygger på två månaders mätningar med så kallade Plugwise-pluggar i två olika kontorskorridorer med mätperioder april-maj respektive mitten av juli till mitten av september. Medelanvändningen i ett kontor sett på ett år är 233kWh och mediananvändningen 186kWh. Fördelningen mellan kontorstid, måndag till fredag 0700-1800 är i medel 112kWh och övrig tid 120kWh. Mediananvändningen är 89kWh under kontorstid och 68kWh utanför. Fördelat på dator, skärm och övrigt så är fördelningen under ett års användning (extrapolerat) som följer: Dator medelvärde: 0700-1800: 51,0 kWh Övrig tid: 66,6 kWh Dator medianvärde: 0700-1800: 30,5 kWh Övrig tid: 12,8 kWh Skärm medelvärde: 0700-1800: 36,8 kWh Skärm medianvärde: 0700-1800: 38,0 kWh Övrigt medelvärde: 0700-1800:25,7 kWh Övrigt medianvärde: 0700-1800: 15,0 kWh
Övrig tid: 20,7 kWh Övrig tid: 7,5 kWh
Övrig tid: 34,7 kWh Övrig tid: 27,8 kWh
Genom att närvarostyra eluttagen i kontoren blir besparingspotentialen på årsbasis per kontor, om medelanvändningen används 135kWh per år, medan siffran blir 56kWh om mediananvändningen används. Då beräknas att all användning utanför kontorstid (mån-fre 07-18) elimineras, samt att halva användningen av kategorin ”övrigt” tas bort. Den användning som försvinner på skärmarna är inte medräknad, men kommer öka besparingen något. Detta är en försiktig beräkning då det inte tar hänsyn till semestrar och sen ankomst/tidig hemgång vilket hade ökat siffrorna. Ett alternativ till detta är att installera timers som slår på strömmen på morgonen och av strömmen på kvällen. Med medelanvändningen kan 101kWh sparas, och 48kWh om mediananvändningen används. Med den här lösningen kommer ingen användning under kontorstid att sparas in, och under semestertider och röda dagar kommer det krävas att timers ställs om för att någon besparing dagtid ska ske.
I
Som ett annat intressant resultat av studien kan vi utvärdera den installerade effekt för olika kontorsutrustning.
Som en snabb summering visar det sig att snitteffekten per kontorsplats ligger på ca 45 W (dator) + 40 (skärm) + 40 (övrigt) = 125 W. Detta ligger under den normala dimensioneringsnormen om ca 150 W per kontorsplats. För landskapslösningar kan man också nyttja sig av sammanlagringsfaktorn som ligger på ca 50-60%, vilket gör att den nyttjade effekten på kontorsplatserna i ett större kontorslandskap i själva verket kanske bara landar på ca 60-70 W per kontorsplats.
II
Definitioner Plugwise
Företaget som säljer och utvecklar Plugwise Source och ”pluggarna”
Plugwise Source
Programmet som gör det möjligt att samla driftdata över elanvändningen.
Pluggar
Stickproppskontakt som samlar data och sänder vidare till Plugwise Source.
Stick
USB-stick som gör kommunikation mellan PC och det trådlösa Plugwise-nätverket möjlig.
III
Innehållsförteckning Sammanfattning ........................................................................................................................................ Definitioner ............................................................................................................................................ III 1. Inledning .............................................................................................................................................. 1 1.1 Introduktion................................................................................................................................... 1 1.2 Bakgrund ....................................................................................................................................... 1 1.3 Problemformulering ...................................................................................................................... 2 1.4 Syfte ............................................................................................................................................... 2 1.5 Avgränsning ................................................................................................................................... 2 2. Metod .................................................................................................................................................. 3 2.1 Genomförande av undersökning................................................................................................... 3 2.2 Urval .............................................................................................................................................. 3 2.3 Tillförlitlighet ................................................................................................................................. 4 2.4 Känslighetsanalys & brister I analysmetod.................................................................................... 4 3. Empiri .................................................................................................................................................. 5 3.1 Elanvändning i ett kontor under ett år .......................................................................................... 5 3.2 Fördelningen mellan dator, skärm och övrigt ............................................................................... 7 3.3 Elanvändning måndag-fredag 0700-1800? ................................................................................... 8 3.4 Datorer ........................................................................................................................................ 11 3.5 Skärmar ....................................................................................................................................... 14 3.6 Övrigt ........................................................................................................................................... 17 3.7 Timme för timme......................................................................................................................... 20 3.8 Närvarograd i kontoren ............................................................................................................... 20 3.9 Närvaro och elanvändning i ett kontor under en vecka .............................................................. 23 4. Analys ................................................................................................................................................ 26 4.1 Besparingspotential ..................................................................................................................... 26 4.2 Besparingspotential per kvadratmeter ....................................................................................... 27 4.3 Åtgärdsförslag ............................................................................................................................. 28 Närvarostyrning ............................................................................................................................ 28 Timer ............................................................................................................................................. 29 ”Standby-killerfunktion” med pluggar ......................................................................................... 30 Larmet överstyr eluttag ................................................................................................................ 31 Medvetandegöra elanvändningen ............................................................................................... 32
IV
5. Slutsats .............................................................................................................................................. 33 5.1 FÜrslag till vidare forskning ......................................................................................................... 34 Bilaga 1 – Pluggarnas tekniska information .......................................................................................... 35
V
1. Inledning 1.1 Introduktion Vid en snabb titt in på ett företag med kontor, slås man av hur många datorer det finns. Vid en närmre titt på ett skrivbord ser man också att det inte bara är datorn och skärmen som är nätansluten, utan även apparater såsom arbetsbelysning, mobilladdare och högtalare. Vid studier av närvarograden i kontor ser man att den på årsbasis är väldigt låg, cirka 10-13% procent, kontorstid är den högre. Teoretiskt så borde man inte behöva ha igång några nätanslutna apparater under all den tid som kontoren är obemannat.
1.2 Bakgrund Företaget Lindinvent är marknadsledande på behovsstyrd ventilation. Kortfattat så är idén med deras produkter att anpassa ventilation, värme och belysning till behovet, tomma rum får lägre luftflöde, avstängd belysning och temperaturen kan anpassas så att det tomma rummet använder mindre energi än när det är bemannat. När en person går in i rummet så känner en närvarogivare av detta och ventilationsflödet ökar till ett närvaroflöde. Då personen alstrar värme och likaså elektriska apparater är emellertid närvaro inte bara av ondo energimässigt eftersom det hjälper till att värma byggnaden. Emellertid skall inte elektriska apparaters värmealstring användas som energikälla då det är en ”dyr” värmekälla i förhållande till vattenburen värme (fjärrvärme, värmepumpar etc). ”Sommartid” är emellertid värmealstringen negativ då den måste kylas bort för att inneklimatet skall motsvara de uppställda kraven på temperatur. Våra beteendemönster (grundat på lathet, låga energipriser osv.) i dag innebär att vi sällan stänger av belysning, skärmar, arbetsplatsbelysning och skrivare förrän vi lämnar kontoret för dagen, om ens då, med följden att det används en väldigt stor del elenergi i onödan. I strävan efter byggnader med låg energianvändning är det väldigt intressant att studera hur stor denna onödiga elanvändning är och vilka tekniska lösningar som står till buds för att minimera den med rimliga pay-off-tider, utan att försämra brukarens upplevelse av apparaternas funktion. Dessutom tillkommer faktorn personlig effektivitet - man kan tänka sig att man ställer in viloläge i datorn som aktiveras efter 2 min. Konsekvensen skulle bli så många uppstarter från viloläge 1
som tar lång tid, att personen i fråga lägger så mycket väntetid på datorn, och den personliga effektiviteten går ner och kostar företaget mycket mer än vad den möjliga energibesparingen är. Sommarfallet kan man tänka sig att man är mer benägen att sänka energianvändningen, då konsekvensen blir för hur hög temperatur i lokalerna om kyltillförseln är begränsad, det kanske inte ens finns installerad kyla.
1.3 Problemformulering Sparpotential för elanvändning i kontorsbyggnader bygger på följande frågor:
Hur mycket el använder ett vanligt kontor på ett år?
Hur mycket av denna el används under tiden man faktiskt jobbar, och hur mycket används utanför kontorstiden?
Hur ser fördelningen ut mellan dator, skärm och övriga elapparater?
Hur stor effekt har de undersökta apparterna?
Hur stor är sparpotentialen om man vill göra något för att minska elanvändningen?
Förslag på åtgärder som kan minska elanvändningen med konsekvensanalys
1.4 Syfte Syftet med den här studien är att undersöka hur stor sparpotential det finns i att närvarostyra, eller på annat sätt minska onödig användning, nätanslutna apparater i kontor och på vägen undersöka alla ovan nämnda punkter.
1.5 Avgränsning Undersökningen är gjord i två korridorer med 14 respektive 9 typiska cellkontor. Hyresgästerna är Lunds universitet respektive SLU och lokalerna ägs och förvaltas av Akademiska Hus i Lund AB.
2
2. Metod 2.1 Genomförande av undersökning Undersökningen gick till så att i varje kontor installerades tre stycken ”pluggar”. Pluggarna ser ut som en timer, och är alltså både en han- och honkontakt. Pluggen sätts in i vägguttaget, och den elapparat man vill mäta kopplas i sin tur in i pluggen. Pluggen registrerar hur mycket el som går genom kontakten och lagrar dessa data i ett inbyggt minne. Pluggen mäter hela tiden och beräknar en snittanvändning var sjätte sekund. Pluggarna bildar tillsammans ett trådlöst nätverk av typen Zigbee, som kan nås med en ”stick” som sätts in i USB-porten på en bärbar dator. Med hjälp av ett datorprogram kan man sedan läsa ner pluggarnas samlade data. Då detta medföljande program, Source, inte ger någon möjlighet att sortera driftdata enligt våra önskemål exporterades alltsammans i .CSV-filer till MS Excel där ett stort arbete tog vid för att sortera data för att kunna sätta samman de olika diagrammen längre ner i rapporten. För att kunna analysera elanvändningen på olika sorters apparater användes tre pluggar per kontor. I en plugg kopplas datorskärmen in, i en plugg kopplas datorn in och i en plugg kopplas ett grenuttag där resten av de elanslutna apparaterna samlas, såsom datorhögtalare, arbetsbelysning och mobiltelefonladdare. Energianvändningen har ”klumpats” ihop timme för timme, och det är den upplösningen som använts i hela rapporten.
2.2 Urval Urvalet gjordes av Akademiska Hus driftavdelning som hänvisade till två lämpliga korridorer: En på slottet i Alnarp (SLU) och en på Gamla Hudkliniken i Lund (Lunds universitets administration). Dessa korridorer är av typen cellkontor och ser ut som ”kontor i allmänhet”.
3
2.3 Tillförlitlighet Tillförlitligheten i den redovisade driftdata kan ses som mycket hög. Enligt tillverkaren är snitt- mätnoggrannheten för pluggarna under en timme 1 % ± 0,2W, se mer i Bilaga 1. På grund av tjocka innerväggar mellan kontoren blev det problem med kommunikationen i nätverket av pluggar. Därför har viss driftstatistik inte gått att överföra till Source (mjukvaran i PCn) och dessa perioder har uteslutits ur sammanställningen. De redovisade perioderna innehåller alltså inga sådana dagar där data saknas, utan all redovisad data bygger på kompletta veckor. Kontorsutrustningen i de olika kontoren har varit varierande. Ett exempel är att man istället för en stationär dator har en laptop med dockningsstation på sitt skrivbord, och då har denna station pluggats in i Plugwise-pluggen. Vissa kontor har en extra lampa som arbetsbelysning, andra har ett par datorhögtalare, samtidigt som vissa kontor inte har någon annan nätansluten pryl alls förutom dator och skärm. Denna variation antas vara representativt för övriga kontor i Akademiska Hus fastighetsbestånd.
2.4 Känslighetsanalys & brister I analysmetod Två månaders (april och maj) konstant mätdata från kontoren i Lund, samt två månaders (20e juli – 20e september) konstant mätdata från kontoren i Alnarp ligger som grund för rapporten. Tanken bakom valet av dessa månader är att april och maj ses som vanliga månader, slutet av 20 juli-20 augusti som typisk semestertid och sedan 20 augusti till 20 september en vanlig månad. Det innebär att det är tre vanliga och en semestermånad medräknade i all driftdata. Då det handlar om två månaders driftdata har detta multiplicerats med sex för att få fram en ungefärlig årsanvändning. Det enda sättet att få helt sanna driftdata är att göra en mätning under ett helt år. Den extrapolering som gjorts har sina brister, men samtidigt får den anses vara mer träffsäker än om endast två arbetsmånader loggats och sedan extrapolerats. Mer om skillnader mellan de olika månadernas användning under 3.1.
4
En annan aspekt som inte har tagit med är röda dagar som infaller på vardagar. Vid närvarostyrning av strömtillförseln hade besparingen sett över året varit högre än beräknat i den här rapporten.
3. Empiri 3.1 Elanvändning i ett kontor under ett år Det finns inget enkelt svar på den frågan. Oavsett om man är väldigt duktig på att stänga av sin dator och skärm när man går hem för dagen eller låter allt stå igång, så har undersökningen visat att de olika kontoren har väldigt olika elanvändning. För att visa hur mycket det varierar beroende på vilka månader som väljs, redovisas nedan användningen separat för semestermånad och arbetsmånad i kontoren i Alnarp.
Diagram 1 – Användning sommarmånad respektive arbetsmånad i Alnarp.
De flesta kontoren har en något högre elanvändning i augusti-september än månaden före, men skillnaderna är inte så stora förutom i rum nr 9. Totalanvändningen för de nio kontoren var 20 juli-18 augusti 132kWh och 19 augusti – 17 september 172kWh. Nästan hela skillnaden beror på kontor nr 9 som har ökat sin användning från drygt 10kWh till över 50kWh. Det visar att i de flesta kontor skiljer det sig inte särskilt mycket i användning mellan de olika månaderna. Diagrammet visar samtidigt att det även sommartid finns en potential att spara, då det kan antas att en stor del av användningen sommartid är standbyanvändning vilket inte bidrar 5
positivt på något sätt då det snarare finns ett kylbehov än värmebehov i kontoren sommartid.
Diagram 2 - Årlig användning uppdelat i 100kWh-intervall, samtliga kontor.
I diagrammet ovan ser man att det är en väldigt stor spridning på hur mycket el man använder i ett kontor på ett år. Man ser att 17 av de 23 kontoren ligger under 300kWh/år. Samtidigt så är det ett kontor som använder mer än 700kWh om året. Förklaringen till den höga elanvändningen i ett enskilt kontor kan bero på en inkopplad halogenlampa, alternativt en högre närvaro än i de andra kontoren. Medelvärdet bland kontoren ligger på 233 kWh/år, och medianvärdet är 186kWh.
Diagram 3 - Samtliga kontors elanvändning, samt medel - och mediananvändning
6
3.2 Fördelningen mellan dator, skärm och övrigt För att se vilken av datorn, skärm och övrigt som står för den största användningen har även dessa data sammanställts i ett diagram nedan. Siffrorna bygger på samma underlag som diagrammet ovan.
Diagram 4 - Fördelning mellan de tre kategoriernas användning.
Här ser man att datorerna står för nästan hälften av elanvändningen på kontoren, medan skärmar och övrigt står för en lika stor andel var. För att få en bättre överblick visar diagrammet nedan hur mediananvändningen hos de olika apparattyperna är.
Diagram 5 - Mediananvändning för respektive kategori, två månader
7
Diagrammet visar att mediananvändningen i stort sett är den samma för dator, skärm och övrigt, vilket skiljer sig från totalanvändningen. Detta tyder på att några datorer har en hög elanvändningen som drar upp snittet.
Diagram 6 - Medelanvändning för de tre katergorierna
Medelanvändningen visar lite annorlunda siffror, då här även tas hänsyn till höganvändarna, och två månaders elanvändning hos datorerna är 18kWh istället för 7kWh i mediananvändning. Även skärmar och övrigt har en högre medelanvändning än mediananvändning.
3.3 Elanvändning måndag-fredag 0700-1800? Kärnfrågan är hur mycket elanvändning som kan sparas genom olika besparingsalternativ. Den el som går åt till apparaterna i kontoren alstrar värme, vilket minskar mängden energi som fastighetens värmesystem behöver ge ifrån sig. Vintertid kan detta tyckas positivt, men då man med exempelvis fjärrvärme har en miljömässigt bättre värmekälla ska denna användas. Vid värmepump som uppvärmningskälla bidrar verkningsgraden till att denna ska användas som uppvärmning, och inte nätanslutna apparater i kontoren. Sommartid bidrar apparaterna till ett ökat kylbehov vilket kostar både pengar och frestar på miljön. 8
Även vintertid kan ett kylbehov uppstå då solen strålar in genom fönstren och då bidrar elanslutna apparater ytterligare till kylbehovet. Genom att undersöka hur mycket av elanvändningen som sker under respektive utanför kontorstid kan man i grova drag undersöka hur mycket av elen som kan sparas in.
Då programmet redovisar elanvändningen en gång i timmen så har jag valt 0700 som starttid, då man annars hade missat de som kommer in lite före kl 8. På eftermiddagen slutar de flesta kl 1700, men jag har valt att redovisa kontorstid till kl 18 för att undvika att missa den el som används av de som ibland jobbar över lite. Följande diagram visar fördelningen kontorstid respektive övrig tid:
Diagram 7 - Elanvändning på och utanför kontorstid
Diagrammet visar att de flesta kontoren som har en låg elanvändning har lägre användning utanför kontorstid, medan höganvändarna också har en hög användning utanför kontorstid. För att utreda hur stor sparpotentialen är per kontor gjordes ett diagram med mediananvändningen utanför respektive under kontorstid.
9
Diagram 8 - Mediananvändning per kontor och år, samtliga kategorier
Staplarna visar att mediankontoret har större användning under kontorstid än utanför, vilket begränsar sparpotentialen. Diagrammet tar dock inte hänsyn till höganvändarna, vilket diagrammet nedan gör då det visar medelanvändningen.
Diagram 9 - Medelanvändning per kontor och år, samtliga kategorier
10
3.4 Datorer
Diagram 10 - Datorernas procentuella användning
Här ser man att man att datorerna totalt sett använder mer el utanför kontorstid än under kontorstid. Det blir aningen trubbigt att titta på elanvändningen såhär, därför redovisas varje kontor för sig i diagrammet nedan:
Diagram 11 - datorernas elanvändning per rum
11
Värt att notera är att de kontoren med högst blå staplar, alltså störst användning under kontorstid, även har högst användning utanför kontorstid. En teori är att de med högst staplar har stationära datorer, och de andra har laptops med dockningsstationer. En laptop har ofta en förinställd energibesparingsinställning som stänger av hårddiskar, fläktar osv. En stationär dator har ofta en fläkt som drar ström så länge datorn är på, samtidigt som den har en större effekt under drift.
Diagram 12 - Medel - och mediananvändning, datorer.
Diagrammet ovan visar medel – och mediananvändningen på kontorstid och utanför kontorstid. Det är stor skillnad på de olika sätten att redovisa användningen, men klart sedan tidigare i rapporten är att datorerna står för den högsta medelanvändningen när man jämför de tre områdena, så det logiska vore att koncentrera sig på dessa när man ska sätta in besparingsåtgärder. Datorerna är dock lite knepigare att närma sig, eftersom man inte kan stänga ner eltillförseln till en dator hur som helst. Att närvarostyra kontakten till datorn skulle kunna leda till att på lunchen stängs datorn av när den är igång med program/dokument öppna. Det leder till att osparade dokument förloras. Det kommer också leda till att datorn måste startas upp på nytt, vilket tar flera minuter vilket leder till att den anställde inte har möjlighet att jobba med datorn under denna tid. Det bästa vore givetvis att den anställde när han eller hon går hem för dagen stänger av sin dator, och inte bara loggar ut vilket kanske är fallet för många. Här måste dock till en kommunikation med IT-avdelningen på företaget så att man försäkrar sig om 12
att inga uppdateringar som kräver att datorerna är igång nattetid körs. Det finns även de som jobbar hemifrån genom en så kallad VPN-tunnel, vilket kräver att kontorsdatorn är igång.
Det skiljer på hur mycket eleffekt datorerna använder beroende på vilken typ av dator man har. En stationär dator brukar kräva större effekt än en laptop. I diagrammet nedan visas den högsta medeleffekten under en timme för datorerna under mätperioden.
Diagram 13 – Datorernas högsta medeleffekt under en timme
Diagrammet visar att effekterna varierar mellan drygt 20 watt upp till nästan 100 watt som toppnotering. Staplarna som nästan är noll tyder på att datorerna inte varit igång under mätningsperioden.
13
3.5 Skärmar
Diagram 14 - Skärmarnas användning per rum
Skärmarnas användning är i de flesta kontoren störst under kontorstid, även om det även här finns några höganvändare som drar upp medelvärdet.
Diagram 15 - Fördelning av skärmarnas användning på och utanför kontorstid
14
När alla rummens användning klumpas ihop ser man att trots några höganvändare används 2/3 av elen mellan 07-18 mån-fre.
Diagram 16 - Skärmarnas medel- och mediananvändning
Precis som med datorerna skiljer median – och medelanvändningen sig åt en hel del, men då det är sommarmånader med kan detta leda till en orättvist låg mediananvändning. Det finns en energisparfunktion inbyggd i skärmarna och denna gör också utslag på driftdata, då skärmarna är den kategori som i undersökningen har procentuellt störst användning på kontorstid jämfört med utanför kontorstid. Genom att korta ner tiden från det att datorn lämnas obemannad till skärmsläckaren går in, kommer elanvändningen att minska. Dock så kommer det inte att lösa hela problemet då man ser i diagrammen att det trots skärmsläckare verkar vara en hel del skärmar som drar el även nattetid. Om detta beror på att användaren helt enkelt inte har aktiverat skärmsläckarfunktionen är inget som har undersökts närmre. En skärm är okänslig för strömbortfall vilket ökar flexibiliteten för åtgärder, mer om det i analysen.
15
På samma sätt som med datorerna så utreddes skärmarnas maxeffekt.
Diagram 17- Diagram över skärmarnas effekt
Diagrammet visar att de allra flesta skärmarna ligger på en effekt mellan 20-50W. De som ligger väldigt lågt har inte varit igång, och den med högst effekt är förmodligen antingen en väldigt stor skärm, eller har en annan förbrukare kopplats in på samma plugg vid något tillfälle.
16
3.6 Övrigt
Diagram 18 - Fördelning av övrig utrustnings användning
Precis som med datorerna så använder övrig utrustning mer elektricitet utanför kontorstid än på kontorstid. Det kan bero det på att det är fler timmar utanför kontorstid och då det kan antas att många av apparaterna som är medräknade i ”övrigt” har en konstant användning, så leder det till fördelningen ovan.
17
Diagram 19 - Övrig utrustnings användning fördelad per kontor
Till skillnad från datorer och skärmar så är det en klar majoritet som har högre elanvändning i den här kategorin utanför kontorstid än på.
Diagram 20 - Övrig utrustnings medel- och mediananvändning
18
Även diagrammet pekar på att elanvändningen faktiskt är större utanför kontorstid än på. Då den övriga utrustningen kan antas vara helt okänslig för elbortfall till skillnad från datorerna, och borde alltså mer eller mindre allt kunna tas bort då det oftast rör sig om en lampa på skrivbordet eller en stålampa i hörnet av kontoret som man utan vidare kan stänga av när ingen är i rummet. Bland övriga apparater finns även datorhögtalare, vilka har en transformator som förser högtalarna med 12v spänning. Viktigt att tänka på är att dessa transformatorer drar el även när apparaterna inte används. Inte heller dessa är några problem att koppla till en närvarostyrd kontakt då inget förstörs av att man slår av och på elen. Tanksättet är alltså det samma som för skärmarna vad gäller åtgärdsförslagen. Timer eller närvarostyrning är två alternativ med olika fördelar och nackdelar. Mer om detta i analysen.
Maxmedeleffekten under en timme undersöktes även för övriga nätanslutna apparter och redovisas i diagrammet nedan:
Diagram 21- Övrig utrustnings effekt
Diagrammet visar att det är stor spridning på effekterna, och det beror helt enkelt på att vissa har inkopplat en mobilladdare eller ett höj och sänkbart skrivbord medan andra har en skrivbordlampa och samtidigt både datorhögtalare, laddare till datormusen och mobilladdare.
19
3.7 Timme för timme Då det kan ses som en aning ”trubbigt” att bara titta på elanvändningen på kontorstid respektive utanför kontorstid, har även en sammanställning över elanvändningen timme för timme gjorts.
Diagram 22 - Elanvändning samtliga apparater och kontor, timme för timme
I diagrammet ovan ser man att det blir en uppgång i elanvändningen under arbetsdagen, men särskilt markant är den inte. Man ser även att mitt i natten ligger elanvändningen på ungefär hälften av vad den gör på kontorstid. Datan i diagrammet bygger på sammanlagd elanvändning i alla uppmätta kontor under de två månader som all övrig data bygger på. Ingen hänsyn till lördag och söndag har tagits, och alla elanslutna apparater är med, alltså dator, skärm och övrigt. Här är samtliga kontor medräknade, och det bör därför nämnas att de 2-3 höganvändande kontoren står för en stor del av den totala användingen. Värt att nämna är också att sett över ett helt år är de allra flesta högst 9 timmar på kontoret om dagen, och inte på röda dagar. En arbetsdag i den här rapporten är beräknad från 07-18 alltså 11 timmar.
3.8 Närvarograd i kontoren Som nämndes i inledningen av rapporten så ligger närvarograden på ett vanligt kontor runt 10-13% på årsbasis. För att få en sammankoppling mellan dessa siffror och de objekt som tittats på i den här rapporten har närvarodata sammanställts för de båda korridorerna, och redovisas i diagrammen nedan.
20
Diagram 23 - Korridor 1 - 15 augusti - 18 september (fem veckor)
40 timmars arbetsvecka ger 200 timmars arbete på fem veckor. Totalt antar timmar på fem veckor är 24*7*5 = 840h. Det innebär att om man varit på kontoret 40h i snitt varje vecka ligger man på 200/840 = 23,8%. Man ser tydligt att ingen är i närheten av att nå den siffran. Då det är i slutet av sommaren kan det tänkas att en del varit på semester.
Diagram 24 - Närvaro i korridor 1, i förhållande till arbetsvecka
Diagrammet ovan visar närvarograden jämtemot en 40h arbetsvecka. Om staplarna varit 100% hade det inneburit att någon varit i rummet i snitt 40h i veckan under en femveckorsperiod. Diagrammet bygger på samma indata som föregående diagram. 21
Det som tidigare i rapporten har kallats kontorstid har varit från 07-18, vilket motsvarar 11 timmars arbetsdag, och här kan man misstänka att närvarograden är ännu lägre. Om elanvändningen endast redovisats för åtta timmar om dagen skulle det innebära att ännu större del av användningen ligger utanför ”kontorstid”.
Diagram 25 - Korridor 2, 22 augusti - 18 september (fyra veckor)
22
Den här korridoren innehåller fler kontor, men även denna mätning är gjord på slutet av sommaren. Klart är dock att det egentligen bara är ett rum som har en närvaro som närmar sig 40 timmar.
Diagram 26 - Närvaro i korridor 2 i förhållande till arbetstid
Detta diagram bekräftar det som visades i den andra korridoren, att de flesta ligger runt 50% närvaro sett på fyra arbetsveckor jämfört med normal arbetstid.
3.9 Närvaro och elanvändning i ett kontor under en vecka För att tydliggöra hur användningen ser ut har ut ett kontor valts ut och visar måndag till söndag hur användningen ser ut timme för timme. Till det läggs sedan närvaron som en linje för att visa just det som diagrammen ovan visar, att närvaron inte är åtta timmar om dagen.
23
Diagram 27 - Närvaro i förhållande till elanvändning
I diagrammet ovan ser man fyra linjer, tre som visar elanvändningen av de tre olika typerna av elutrustning och en som visar närvaron i rummet. Närvarodata är hämtad från Lindinvents registrering av närvaron, vilken registreras varje kvart. När den blå linjen når upp till 0,1 på y-axeln innebär det en närvaro på 100% under en timme, 0,05 motsvarar 50% osv. Värt att notera är att man har stängt av datorn vid hemgång på måndagen, men sedan låtit den vara igång från måndag morgon till fredag eftermiddag. Skärmen följer samma tider som datorn. I det här kontoret har man förmodligen inte någon extra skrivbordsbelysning eller annat som sätts på och stängs av under dagen. Det finns dock en användare, som till exempel kan vara en transformator till datorhögtalare.
24
Diagram 28 - Närvaro i förhållande till ihopklumpad elanvändning
Diagrammet ovan bygger på exakt samma data som det tidigare diagrammet, men redovisat med den totala användningen istället för uppdelat efter förbrukare. Det visar tydligt hur elanvändnigen ligger kvar på ungeär samma nivå hela veckan, förutom natten mellan måndag och tisdag, samt helgen, trots att närvaron varierar sett över veckan.
25
4. Analys 4.1 Besparingspotential Sett på de olika apparaterna dator, skärm och övrigt ser elanvändningen lite olika ut. Man får även varierande användning beroende på om man använder medelvärden eller medianvärden. Den försiktigaste beräkningen blir den om man tar mediananvändningen av kontorens elanvändning utanför kontorstid, medan medelanvändningen ligger på nästan det dubbla. Oavsett vilken siffra man använder så lär den faktiska användningen utanför ”vanlig” kontorstid ligga högre då man får räkna med att timmarna mellan 07-08 och 17-18 är närvaron betydligt lägre än mellan 8-17.
När man sedan blandar in närvaron mitt på dagen ser man att potentialen att spara är större än mediananvändningen utanför kontorstid. Det är dock för optimistiskt att räkna med att man kan spara 50% av användningen dagtid även om närvaron är så låg, då datorerna inte går att slå av och på under dagen förutsatt att det inte är laptops. Däremot så kan det antas att hälften av användningen som skärmar och övrigt använder under kontorstid går att spara in. Vad gäller skärmar finns det redan en energisparfunktion i form av skärmsläckare som efter en stund kan stänger ner skärmen i ett standbyläge. Därför antas det att ingen ström går att spara på skärmarna under kontorstid, vilket inte riktigt är överensstämmande med verkligheten.
Om man räknar med att elanvändningen för datorerna och skärmarna under kontorstid inte minskas något alls och att man kan spara in hälften av kategorin ”övrig användning” blir besparingspotentialen för medianvärdena multiplicerade med sex: Datorer utanför kontorstid: 2,1kWhx6=12,6kWh Skärmar utanför kontorstid: 1,3kWhx6=7,8kWh Övrigt utanför kontorstid: 4,6kWhx6=27,6kWh Övrigt halva användningen kontorstid: (2,5kWh/2)x2= 7,5kWh Total besparingspotential: 55,5kWh. Total besparingspotential kontorstid: 55,5-7,8kWh=47,7kWh 26
Denna siffra får ses som en defensiv siffra då medelvärdet kan antas vara representativt då det faktiskt finns några höganvändare bland kontoren, vilket medianvärdet inte tar hänsyn till. I de 55,5kWh antas att ingen el mellan 7-18 som används av datorer och skärmar går att spara, vilket det i praktiken går att göra. Den bygger också på medianvärdena vilka kan antas vara lägre än vad ett kontor använder på årsbasis, då det är sommarmånader med i indata. Den förutsätter dessutom att kontorstid är mellan 7-18, mån-fre, vilket inte sammanfaller med särskilt mångas schema. Man har dessutom fem veckor semester och det infaller röda dagar, vilket gör att antalet timmar med standby-användning ökar, och då också besparingspotentialen.
Om samma tankesätt används men med medelanvändningssiffrorna fås följande: Besparingspotential medelanvändning Datorer utanför kontorstid: 11,1kWhx6=66,6kWh Skärmar utanför kontorstid: 3,4kWhx6=20,7kWh Övrigt utanför kontorstid: 5,8kWhx6=34,7kWh Övrigt halva användningen kontorstid: (4,3kWh/2)x6=12,9kWh Total besparingspotential: 134,9kWh Total besparingspotential kontorstid: 134,9-34,7kWh 100,2kWh. Dessa siffror är mer än dubbelt så höga som medianbesparingen, och sanningen kan tänkas ligga någonstans mitt emellan.
4.2 Besparingspotential per kvadratmeter Enbart en siffra kWh säger inte så mycket om det inte sätts i ett sammanhang. Den totala potentialen för en korridor eller en hel fastighet beror bland annat på hur många kontor man har och hur stora dessa är. I den här undersökningen har ingen mätning av kontorens yta utförts. På http://www.av.se/teman/kontorsarbete/hur_stort/rumstorlek/ står: ” För hela lokalytan kan man räkna med cirka 25 kvadratmeter per arbetsplats totalt, inklusive utrymmen som mötesrum, förråd, korridorer och personalutrymmen. Detta gäller både cellkontor och öppna kontor. Yta för hissar och trapphus är inte inräknat.”
27
Det innebär att den minsta besparingen kan bli ungefär 48/25=2 kWh,m2 och år, sett på hela våningsplanet, och den högsta ungefär 135/25=5,5 kWh,m2 och år. All denna el kan inte tillgodoräknas som värme, men en del gör det, och tas den bort kommer värmebehovet vintertid att öka något. Samtidigt så kommer kylbehovet att minskas sommartid. Hur mycket det påverkar är olika för olika system, då det är olika hur snabb reglering dessa har. En radiatortermostat kan ta lång tid på sig innan den uppfattar att rumstemperaturen har ökat, medan en modern anläggning med lufttemperaturgivare i varje rum är snabbare.
4.3 Åtgärdsförslag Närvarostyrning Genom att koppla apparaterna till en närvarostyrd kontakt skulle man minska elanvändningen till noll under den tid som kontoren är obemannat. Det skulle kunna fungera som så att en sensor i kontakten känner av att det finns en person i rummet och det finns då el tillgängligt. Om personen lämnar rummet känner sensorn av det, och efter en inställbar tid bryter elen. Man bör ta sig en funderare vid användande av detta, då man inte kan stänga av datorn mitt under arbetsdagen på samma sätt som en skärm och belysning, detta för att man ibland har osparade dokument öppna, samt att datorn tar tid på sig att både stänga ner och starta upp. Men här skiljer det mellan en stationär och bärbar dator. En laptop klarar tack vare sitt inbyggda batteri strömbortfall, vilket inte en stationär dator gör. Hur stor besparingen blir här måste dock utredas vidare, då batteriet måste laddas upp igen efter att det har blivit belastat utan strömförsörjning. Däremot kan det antas att genom användande av närvarostyrning kan man komma ifrån all elanvändning utanför kontorstid, samt ungefär hälften av användningen hos skärmar och övrigt under kontoren. Alltså är det minsta man kan spara på denna åtgärd 55kWh/kontor och år, men som tidigare sagt är den här siffran väldigt lågt beräknad. Närvarostyrning – Fördelar Genom att närvarostyra de nätanslutna apparaterna bör man komma åt i stort sett all elanvändning som har redovisats som ”onyttig” längre upp i rapporten. Eftersom man 28
dessutom under en åttatimmarsdag på arbetet inte är inne på kontoret hela tiden kommer en närvarostyrd lösning att ta bort även den användningen. Är man på semester en vecka så kommer närvaron vara noll, och då även elanvändningen. En annan stor fördel mot timern är att oavsett när man vill komma in och jobba över så finns det tillgänglig el i uttaget.
Närvarostyrning – Nackdelar Närvarostyrning av datorn kan bli svår att lyckas med, då det helt säkert kommer leda till problem på grund av uppstartstid av datorn och förlorade dokument. Man får nog helt enkelt nöja sig med att sätta närvarostyrning på skärmen och övriga nätanslutna apparater. Beroende på hur närvaron detekteras kan det också bli problem då det i många kontor finns särskilda träkanaler där sladdar och kontakter ligger dolda. Om närvarosensorn sitter på själva kontakten så måste denna ligga synlig så den kan känna av närvaron i rummet. Om däremot närvarodetektorn sitter någon annanstans i rummet och sänder en signal till kontakten elimineras problemet.
Timer Genom att styra eluttagen i kontoren med timer, exempelvis mellan 1900-0600, så skulle ingen el finnas tillgänglig för apparaterna, vilket skulle minska elanvändningen nattetid till noll. Timer – Fördelar En timer vet de flesta hur den fungerar, och det är ingen ny teknik som ska testas utan det är en gammal beprövad metod. Timer – Nackdelar Då det finns de som jobbar över både på kvällar och helger så är det svårt att enas kring tider som ska gälla i samtliga kontor. Om man ska ta höjd för att alla ska kunna jobba över utan att riskera att kontoret är ellöst så blir det en begränsad tid som man kan stänga elen. Låt säga att man vill ta höjd för att man ska kunna jobba från kl sex 29
på morgonen till tio på kvällen, och samma tider på helgerna. Det blir många timmar i veckan som man har elen på, endast för att någon ska kunna komma in och jobba över lite då och då.
”Standby-killerfunktion” med pluggar Användandet av en så kallad standby-killer kräver speciell utrustning likt den utrustning som använts vid registrering av driftdata i den här rapporten. Det innebär att man programmerar varje enskild plugg med ett schema, där man säger till exempel åt den att mån-fre mellan 0600-1800 ska den alltid vara igång och leverera el. Utanför dessa tider så kan man lägga in en funktion som känner av om apparaten används eller inte. Om man säger att en skärm drar 20W vid drift och 2W vid standby, säger man till pluggen att om den efter kontorstid känner av att användningen understiger 10W, så ska pluggen stänga av eltillförseln. Inte förrän det blir kl 0600 morgonen därpå kommer pluggen att leverera el igen. Användning av ”standby-killer” – Fördelar Genom att använda sig av standby-killern tillsammans med ett driftschema för pluggarna så kommer man åt mycket av den användning som ligger utanför kontorstid. En annan fördel är att man kan säga åt pluggen att ”vakna” innan den anställde kommer till jobbet, och på så sätt starta datorn så att den är igång när personen kommer till jobbet. En annan stor fördel med det här valet är att man inte bara har möjlighet att styra när pluggarna ska startas och stängas av, utan man mäter också samtidigt elanvändningen för varje enskild plugg för varje timme. Användning av ”standby-killer” – Nackdelar Då man måste köpa pluggar till vartenda kontor, och samtidigt göra upp ett schema för varje enskild plugg kommer detta bli en mycket kostsam lösning. Det betyder också att man måste köpa en programvara som kan prata med pluggarna, samt en person som kan installera och underhålla systemet när det sker förändringar. Det är ett sådant här system som använts vid elmätningarna i rapporten och tydliga brister i kommunikationen har uppdagats, vilket kan leda till problem med att uppdatera pluggarnas schema om man vill genomföra förändringar. 30
Larmet överstyr eluttag Genom att koppla larmet till eluttagen skulle det innebära att när siste man från kontoret låser och larmar stängs strömmen av. På så sätt kommer man åt all användning som idag går åt mellan sista man går hem och första man kommer dagen efter, alltså motsvarande de siffror som redovisats för kontoren under ”övrig tid”, då det kan antas att sista man går kl 18 och första kommer kl 7. Överstyrande larm – fördelar Fördelen med det här systemet är att den enskilde anställda inte behöver tänka på vad som egentligen sker med eluttagen då ingen någonsin kommer vara i kontoren när det är larmat, samtidigt som man får en hygglig besparing på elen sett på ett år. Överstyrande larm – nackdelar Det krävs en del elarbeten för att få det här systemet att fungera. Samtidigt minskar man inte användningen under kontorstid på något sätt alls.
Mjukvaror som installeras på datorerna Det finns program som man installeras på datorerna vilka stänger ner datorn om aktiviteten är låg. På så sätt kommer man åt datorernas elanvändning på kontorstid när kontoren är tomma, samt alla användning utanför kontorstid. Mjukvaror – fördel När det kommer till stationära datorer är det här det bästa alternativet då man också kommer åt elanvändningen mitt på dagen. Mjukvaror – nackdel Man kommer inte åt elanvändningen hos de övriga anslutna apparaterna såsom lampor och laddare. En del av tillverkarna kräver en årlig licensavgift vilket gör att besparingspotentialen blir avsevärt mindre.
31
Medvetandegöra elanvändningen Genom att på en central plats i kontoren presentera elanvändningen momentant och historiskt får man medarbetarna att bli mer medvetna om vilken påverkan det gör om de är flitigare med att stänga av belysning och skärm när de lämnar kontoret, samt datorn när de går hem för dagen.
Medvetandegöra - fördel En medveten personal är alltid positivt om det ska införas förändringar av något slag. Genom att göra det tydligt för personalen att se hur deras beteende påverkar elanvändningen kan det utan några övriga tekniska prylar bli möjligt att minska den. Medvetandegöra – nackdel För att kunna redovisa siffror som går att lita på måste det dras nya kablar till en mätare där samtliga kontakter är inkopplade, utan att strömmen för allmänbelysning, kopiatorer osv. är medräknad.
32
5. Slutsats Det står klart efter den här undersökningen att det finns el att spara på kontoren som undersökts. Vilken metod som man ska använda är beroende på hur stor investering som ska göras och vilken typ av nätanslutna apparater man har i sina kontor. För att komma åt både den el som används utanför kontorstid och den som används på kontorstid men när kontoren är tomma är närvarostyrning det enda alternativet, och då också det bästa. Besparingspotentialen beror på vilka siffror som väljs från den faktiska användningen. För mediananvändningen ger det 56kWh per kontor och år, och medelanvändningen ger ungefär 135kWh per kontor och år.
Om en timer eller larmlösningen istället väljs, så kan det antas att all användning utanför kontorstid går att spara in, och då hamnar siffrorna på 47,7 respektive 100,8kWh per kontor och år för median och medelvärden, eftersom all användning på kontorstid kommer att vara samma som idag.
Alternativt kan timer eller larmlösningen samköras med medvetandegörande av elanvändningen och på så sätt komma åt en del av den ström som går åt dagtid, och då skulle besparingen hamna någonstans emellan de båda förslagen ovan.
Det som måste tas i beaktande är de relativt låga effekterna på apparaterna som används, och således den totala mängden energi som det faktiskt handlar om. Att kunna spara 50 % av något litet är inte lika mycket som att spara 10 % av något väldigt stort. Helt klart är oavsett att det finns saker att göra, och beroende på hur många kontor man har i sitt bestånd så finns det olika mycket pengar att spara. Sifforna på 56-135kWh/kontor och år ger en fingervisning om vad det kan finnas för potential, men för att nå fram till en exaktare siffra bör ett större antal kontor undersökas, och då under ett helt år.
33
5.1 Förslag till vidare forskning För att komma vidare skulle jag rekommendera att på liknande sätt som gjorts fortsätta att mäta elanvändningen, men under en längre tid. Detta för att slippa extrapolera den insamlade data. Genom att sedan behålla pluggarna inne på kontoren och installera till exempel närvarostyrda uttag i halva delen och timers i den andra, kan man på ett exakt sätt se hur mycket elanvändningen går ner. Vilken lösning som sedan är den bästa och till vilken kostnad/kontor man kan få tag i den kan leda fram till ett beslut om hur man ska kunna minska elanvändningen i kontoren på bästa sätt.
34
Bilaga 1 – Pluggarnas tekniska information
35