arkiv

Etikettarkiv: plana solfångare

De senaste dagarnas låga nattemperatur med klar himmel utan vind har gett unika iskristaller på växthusglaset varje natt. Frosten överraskar varje morgon med olika former och riktningar.

Iskristaller som uppstått efter mer än -10 grader på natten. På morgonen var det svårt att tro att vi skulle sitta i ett soluppvärmt växthus mitt på dagen med nästan 20 grader

Unika kristaller vid olika tillfällen beroende på vind, klar himmel, luftfuktighet och nattemperatur

En sådan här solig dag i mitten av februari har vi glädje av solen på fler sätt – temperaturen i solfångaren kan en solig dag komma upp i drygt 60 grader och några timmar senare har bottentemperaturen i ackumulatortanken stigit från ca 30 grader till 50 grader. (En elpatron säkerställer att det alltid är 60 grader i tankens övre del.) Vid den här tiden på året ger alltså solen ett blygsamt men väsentligt tillskott till uppvärmningen så länge det är full sol hela dagen. Den senaste tidens snöfall och låga dagstemperatur har inte varit något problem. Det sker nämligen en liten värmeförlust från de plana solfångarna på taket vilket innebär att snön smälter och därför inte hindrar att tanken laddas med solenergi. Med rätt väderlek ger solfångare och växthus med andra ord både aktiv och passiv solvärme från mitten av februari.

Bild-381
Villa Trift 3.0 är ett egenritat kataloghus som färdigställdes för tre år sedan i maj 2010

I helgen var Jacob på besök i Villa Trift 3.0 inför ett reportage om solvärme i tidningen Hus & Hem. Tänkte därför passa på att presentera vår solvärmeanläggning lite närmare på bloggen. Nedan följer en frågelista med de vanligaste frågorna som jag brukar få och mina svar.

Solvärme eller solel?
Verkningsgraden är bättre för solfångare som värmer tappvatten än för solceller som producerar el, ca 40 % respektive 12–15 %. Solfångare är alltså effektivare på att omvandla den instrålade solenergin till användbar energi. Men husets södervända takyta är planerad för framtida solceller när de har sjunkit i pris. Fick en offert förra året för en 20 m2 stor solelanläggning med takintegrerade solcellsmoduler av monokristallint kisel. Prisförslaget var runt 100 000 kr och den årliga elproduktionen beräknades till ca 2 500 kWh. Med 20 års avskrivningstid blir elpriset alldeles för högt, ca 3,50 kr/kWh. Men det händer mycket på solelfronten. I dagsläget kan mikroproducenter som är anslutna till Lunds Energis elnät sälja överskottsel till Lunds Energi för 1 kr/kWh.

Plana solfångare eller vakuumrör?
Hos oss föll valet på plana solfångare eftersom jag ville ha en takintegrerad lösning. Ett annat skäl var att de funnits på marknaden längre än vakuumrör. Det årliga energiutbytet för båda varianter är ungefär detsamma.

Varför solenergi?
Eftersom jag är arkitekt med miljöinriktning var det en självklarhet när jag byggde mitt eget hus att utnyttja solen både aktiv och passivt (solinstrålning genom fönstren). Energikällan är gratis, koldioxidneutral, förnybar och solfångarna har extremt låg miljöpåverkan i ett livscykelperspektiv (dvs miljöpåverkan kopplad till utsläpp, resursförbrukning och avfall vid tillverkning, drift och kvittblivning när produkten tjänat ut).

Men kostnaden?
Även om investeringskostnaden är hög så är energipriset fast och den rörliga kostnaden är försumbar, ca 60 kr per år för solkretspumpens drifttid. Och är det någon som tror på sjunkande energipriser i framtiden?

Bild-295
20 januari 2013 fyllde solfångaren på 30-gradig värme i botten av tanken

Att tänka på vi planeringen av nybyggnad eller ombyggnad

  1. Solorientera huset för maximalt solenergiutbyte. 45 graders avvikelse från rakt söderläge minskar solutbytet med enbart ca 10 %. Även om du som fastighetsägare avstår från att installera solvärme idag är det kanske aktuellt för framtida fastighetsägare.
  2. En takvinkel mellan 25 och 45 grader är perfekt för en solvärmeanläggning.
  3. Håll den södervända takytan fri från takhuvar och skorstenar för att underlätta för installation av solfångare på taket.
  4. Planera för ett vattenburet värmesystem för störst flexibilitet och se till att det finns plats för en lämpligt placerad ackumulatortank.

Att tänka på vid installation av en solvärmeanläggning

  1. Välj en modell som är kvalitetsmärkt med t ex Solar Keymark.
  2. Välj en tillverkare med återförsäljare som kan ge lokal support.
  3. Välj en installatör som har erfarenhet av solvärmeinstallationer. Fråga tillverkaren om tips.

Mer fakta finns på Svensk solenergi

bild336
Solvärmekomponenterna finns i den kombinerade tvättstugan och teknikutrymmet. Från vänster i bild: ackumulatortanken, den isolerade solkretspumpen med framledning och returledning (den svarta lådan), 12 l förkopplingskärl och ett 40 l expansionskärl längst till höger ovanför korgarna. Det vita vägghängda skåpet mellan expansionskärlen är ventilationsaggregatet med en roterande värmeväxlare

Kort solfakta för Villa Trift 3.0
Hushållets storlek: 4-5 personer

Systemlösning: Kombisystem med solfångare kopplad till en ackumulatortank för både uppvärmning och tappvarmvatten

Solorientering: Långsida och takyta mot sydväst (42,5 graders avvikelse från rakt söder läge)

Solfångare: Plana takintegrerade solfångare

Total solfångararea: 6,9 m2, tre moduler à 2,3 m2

Modellbeteckning: Vitosol 200 F

Solenergiutbyte vid optimala förhållanden: 976 kWh per år

Tillverkare: Viessmann, tillverkade i Tyskland

Kvalitetsmärkning: Solar Keymark

Solvärmestöd: 7 320 kr (investeringsstödet är numera borttaget. I dagsläget finns endast möjlighet för befintliga hus att utnyttja ROT-avdraget)

Installationsår: Våren 2010 (nyproducerat småhus)

Installatör: Lundabygdens Rörservice

Byggentreprenör: ByggSpecialisten

Total faktisk kostnad för hela solvärmeanläggningen (solfångare, ackumulatortank, övrigt material för solvärmeanläggningen, arbetskostnad): 82 548 kr

Storlek acktank: 500 liter, 700 x 700 x 2000 mm (inkl isolering 45 mm på sidorna och 95 mm i toppen) Nordic Värmeberedare TBA500, 20 meter varmvattenslinga och 10 meter solslinga

Expansionskärl: Förkopplingskärl 12 liter (för att ångan ska svalna) + expansionskärl med gummiblåsa 40 liter

Värmebärare: Tyfocor G-LS (propylenglykol och vatten)

Solkretspump: 60 W, i drift ca 1 000 timmar per år

Energipris: 1,5 kr/kWh (beräknat årligt energiutbyte 2 400 kWh, investeringskostnad exkl acktank och med avdraget solvärmestöd, 4 % kalkylränta, avskrivningstid 20 år. Obs! Det finns anläggningar från 80-talet som fortfarande producerar värme. Det något höga priset beror på högre inköpspris är de billigaste varianterna på marknaden och den takintegrerade lösningen)

Täckningsgrad: Från maj till september täcker solvärmen i princip hela vårt uppvärmningsbehov av tappvatten. Men solfångaren ger ett betydande tillskott redan i mars och oktober

Kundnöjdhet: Hög (snyggt integrerad på taket, bra service, inga driftstörningar på tre år)

Bild-382Pedagogisk reglercentral från Viessmann. En glad smiley i displayen betyder att systemet fungerar. När solfångarna överhettas och temperaturen är kring 140 grader blinkar en varningstriangel men eftersom smileyn fortfarande ler finns ingen anledning till oro. Överhettning inträffar när ackumulatortanken är fulltankad med 90 gradigt vatten pga för lite varmvattentappning. Solkretspumpen stängs av automatiskt för att undvika överhettning i tanken och temperaturen stiger i solfångaren på taket. Ångan som bildas pressas ner i expansionskärlen. När solen gått ner svalnar systemet och temperatur och tryck återgår till normala driftförhållanden. Nästa dag kan solfångarprocessen starta igen

Frost och snö ligger kvar på solfångarna på Villa Trift 3.0 tisdag 24 januari kl 10.30. Det är alltid lika otroligt att se temperaturen i solfångaren stiga från –10 grader på morgonen till +43 grader mitt på dagen när vintern precis har kommit till Skåne. Vintersolen levererade solvärme till tanken i två timmar enligt styrpanelen till solvärmesystemet.

I måndags sken solen från en lika klar himmel. På förmiddagen besökte jag passivhuset Prisman i Helsingborg tillsammans med andra branschintresserade. Vakuum-solfångarna var tyvärr inte driftsatta. Det hade varit intressant att jämföra prestandan med våra plana solfångare. Vakuum-solfångare har lägre värmeförluster och kan uppnå större verkningsgrad vid högre arbetstemperatur men solenergiutbytet bli ungefär detsamma utslaget över året. Arbetstemperaturen eller drifttemperaturen är medelvärdet av värmebärarens ingående och utgående temperatur när värmebäraren passerar solfångaren. Om vakuumrören inte lutar tillräckligt mycket (gärna minst 60 grader) är det risk för snötäcke på solfångarna som inte smälter bort. Något att tänka på i snörika delar av landet.


Styrpanelen till solfångaren visar aktuell temperatur kl 13.00

En solig januaridag när solen höjer temperaturen i botten av tanken från ca 30 till 40 grader stiger i alla fall min lyckomätare. Solenergisystemet är ingen billig investering. Vårt system med plana solfångare från Viessmann är något dyrare. Investeringskostnaden exklusive ackumulatortank men inklusive arbete för solenergisystemet i Villa Trift 3.0 var ca 50 000 kr (hänsyn är tagen till solvärmebidraget på 7 500 kr och installationen gjorde 2010). Om årsproduktionen är ca 2 400 kWh som beräknat, avskrivningstiden 20 år och kalkylräntan 4 % kostar varje producerad kilowattimme solvärme nästan 1,5 kr! Men det finns billigare solfångare. Utvecklingen går mot lägre produktionskostnader snarare än högre verkningsgrad enligt Lars Andrén (kringresande solenergiexpert och ordförande i Solenergiföreningen). Med billigare solfångare blir energikalkylen en helt annan. Ni förstår att man njuter en januaridag när det bara är ett par plusgrader utomhus och solfångaren håller mellan 30 och 40 grader under tre timmar.


Växthuseffekten i det fasadintegrerade växtthuset fick temperaturen att stiga till drygt 10 grader


Foto från bygget: av VillaTrift 3.0, solfångarmontage  i april 2010

På trettondagen 6 januari strålade solen hela dagen från klar himmel. Solen värmde botten av ackumulatortanken från 30 till 38 grader under två timmar. I solfångaren på taket var temperaturen som mest 38 grader. Temperaturen i utomhusluften var ca 5 grader men i växthuset fick pelargonerna njuta av 10 grader. I december gick cirkulationspumpen till solkretsen bara en timme. Det stämmer bra med energiberäkningen som redovisar 0 kWh i energiutbyte under december. I januari beräknas däremot solen tända till och ge 13 kWh. Under en sommarmånad är tillskottet däremot så stort som ca 350 kWh.

Solenergifakta för Villa Trift 3.0:
Årligt solenergitillskott (enligt energiberäkningen): 2 357 kWh eller 17,8 kWh/m2 år (större delen går till tappvarmvattnet).
Solfångarmodell: Plana takintegrerade solfångare 6,9 m2. Vitosol 200 F tre moduler (tillverkade av Viessmann).
Ackumulatortank: Nordic Värmeberedare TBA500, mått 700 x 700 x 1960 mm (reshöjd 2 130 mm), isolering 45 mm i sida och 95 mm i topp. 10 m solslinga och 6 kW elpatron.
Tankvolym: 500 liter. Tanken fungerar som ett värmelager för solenergi från solfångaren och bränsleenergi från den vattenmantlade kaminen. En tank ska egentligen vara bättre isolerad men utrymmet i en modern tvättstuga i ett ytsnålt småhus som Villa Trift 3.0 begränsar valmöjligheten. Men spillvärmen kommer till nytta för att torka kläder på torkställningen. Under uppvärmningssäsongen återvinns dessutom spillvärmen av värmeväxlaren i ventilationsaggregatet.

Fler foton från montaget i apriloch maj 2010:


Tillpassningen av takpannorna tog en del tid


Ismail (Solrike Energi) stod för den slutliga installationen tillsammans med Dan (Lundabygdens Rörservice)


Solslingan med 6 m lång isolerad fram- och returledning


Tätningen runt genomföringarna är superviktiga i ett energisnålt och fuktsäkert bygge