Pellets och sol ger förnybar billig energi

Transkript

1 Pellets och sol ger förnybar billig energi Nu finns en pelletsteknik som på allvar kan ta upp konkurrensen med värmepumpar. Idag går det att få helautomatiska pannor där fastighetsägare enbart behöver trycka på startknappen och tömma en askbehållare några gånger per år. Kostnaden för att investera i pellets och solalternativen är dock fortfarande hög, även om pannan kan tjänas in under några års drift. AV BENGT-ERIK LÖFGREN, PELLSAM/ÄFAB e-post: bengt@afabinfo.com Idag duggar larmrapporter tätt om klimatförändringar, sinande oljekällor och fortsatt höga energipriser. Att fossil energi som olja, kol och gas inte är någon oändlig energikälla vet vi. Men att slutet skulle vara så nära och komma så abrupt är nog en överraskning för de flesta. De flesta större oljefälten i världen börjar sina och för varje nytt fat olja som upptäcks har vi redan förbrukat sex fat. Världen använder idag omkring 80 miljoner fat (1 fat motsvarar 159 liter) per dag, och samstämmiga prognoser talar om att denna konsumtion kommer att öka till 120 miljoner fat per dag år Det är en ökning med 50 procent som i praktiken är omöjlig att ens kunna producera. Det är inte längre någon tvekan, The final countdown för olja som värmebärare har börjat. Minst när behovet är störst Men det är inte bara oljan som är problemet. Den höga andelen elvärme gör att den totala användningen av el i Forts sid 36 Solenteks verkstad i Dalarna lever som man lär med solfångare på taket. (Foto: Klas Lorenz, Solentek) 36 HUSBYGGAREN, nr 5, oktober 2005

2 Forts från sid 36 vårt land är uppemot tre gånger högre på vintern som på sommaren. Och på vintern faller nederbörden i fjällen som snö som egentligen inte blir tillgänglig för elproduktion förrän vårfloden kommer. Det betyder att vi har den lägsta produktionen av el när vi har det största behovet. Ett riktigt kallt vinterdygn behöver vi därför importera dyrare och smutsigare producerad el till en mängd som motsvarar produktionen från fem kärnreaktorer. Vi kan inte bygga bort en effektbrist. Om vi skulle bygga nya kärnkraftverk för att klara toppbelastningen så skulle dessa under en stor del av året generera ett överskott som i sin tur ger mer billig elvärme, men med ett ändå större effektbehov nästa gång det blir kallt. Lösningen kan bara vara att minska andelen elvärme vintertid. Det är därför ingen tvekan om att oljan redan idag och elen inom en snar framtid blir för dyrbar att använda för uppvärmning. Investeringsvilja avgör Då är det naturligt att fokusera på bioenergi som framtidens värmekälla. Egen ved är naturligtvis billigast att använda, men som handelsvara är det förädlade biobränslen som pellets i kombination med solvärme som gäller. Nu finns pelletstekniken som på allvar kan ta upp konkurrensen med värmepumpar om att värma svenska villaägare. Det är inte längre tekniken utan investeringsviljan som avgör hur bra och bekväm pelletseldningen kan bli. Den nyaste tekniken fungerar i de flesta fall helautomatiskt vilket betyder att utrustningen själv känner av och ställer in optimal förbränning, kompenserar för variationer i bränslet, sotar alla rökgasvägar helautomatiskt, gör automatiskt ren brännaren vid behov och placerar askan i en extern behållare. Användarens uppgift är att trycka på startknappen och tömma en askbehållare en till två gånger per år. Men smakar det så kostar det. En villaägare som vill ha en helautomatisk pelletseldning komplett installerad och kompletterad med solfångare, och som fungerar lika bekvämt som en oljepanna får räkna med att investera ungefär uppemot kronor, vilket i princip motsvarar kostnaden för installation av bergvärme. Eftersom solvärmen innebär att man kan plocka ned omkring kwh gratis energi från solen, blir driftkostnaden med pellets/sol billigare än för motsvarande värmepump. Då har Detta är ett exempel på en enklare integrerad pelletspanna. (Foto: Klas Lorenz, Solentek) man ändå förnybar energi som energibärare istället för el. Pellets/sol kan alltså vara ett fullvärdigt alternativ som inte är dyrare än andra alternativ. Återbetald på två år Accepterar man en viss arbetsinsats sjunker naturligtvis investeringskostnaden i takt med att den egna arbetsinsatsen ökar. Billigast är att installera en pelletsbrännare direkt på den befintliga värmepannan, men då får man å andra sidan kanske acceptera en uraskning och mindre rengöring varannan vecka. Det är en investering på kronor som ofta är återbetald inom två år om man räknar uppvärmningskostnaden i olja eller elvärme. För hus med elvärme finns automatiska pelletskaminer där de bästa fungerar på motsvarande helautomatiska sätt och lätt klarar av att förse hela huset med både värme och varmvatten. En pelletskamin drar ofta inte mer än W i drivenergi (elström) vilket vid strömavbrott lätt kan ersättas via en omformare från ett 12 V bilbatteri till 230 V. Bra att veta när Gudrun och hennes systrar slår till och orsakar strömavbrott nästa gång. Hargnasser är en av de mest designade moderna av pelletspannor från Österrike, en helautomatisk pelletspanna. (Foto: Bengt-Erik Löfgren) Kan sänka kostnad Tester som har utförts av Äfab för konsumentverkets räkning (Råd & Forts sid HUSBYGGAREN, nr 5, oktober 2005

3 Pelletskamin. (Foto: Bengt-Erik Löfgren) Forts från sid 38 Rön oktober 2005) visar att modern pelletseldning kan sänka uppvärmningskostnaden för en villa som behöver kwh (3 kbm olja) från dagens kronor till cirka kronor per år. Kombinerad med solvärme kan den kostnaden sjunka ytterligare någon eller några tusenlappar. Går att kombinera En konvertering från olja och/eller elvärme till pellets/sol kan ge villaägaren en kostnadsbesparing på kronor eller mer. Genom att förena pelletsvärme med solenergi kombinerar man det bästa från två olika energibärare. När energibehovet för uppvärmning är som lägst så har energiproduktion via förbränning de sämsta resultaten. Låga effektbehov ger många start och stopp och svårigheter att nå optimal förbränning samtidigt som isolationsoch genomströmningsförlusterna ökar, vilket tillsammans gör att både emissionerna av oförbrända kolväten flerdubblas och den nyttiggjorda pannverkningsgraden sällan överstiger 50 procent. När effektbehovet är lågt fungerar solvärmen som bäst. Med en ordinär solfångaryta på ungefär 8 10 kvm och en mindre ackumulatortank på liter kan solvärmen i princip ersätta all eldning från början av maj till slutet av augusti och dessutom ge betydande tillskott soliga dagar under hela våren och hösten. Pannverkningsgraden hög På vintern däremot, när solen står lågt och vinterkylan slår till, så ger inte solvärmen något märkbart tillskott. Men då fungerar å andra sidan pelletstekniken som allra bäst, och i synnerhet om den dessutom får arbeta mot en välisolerad mindre ackumulatortank som effektutjämnare. Då blir emissionerna extremt låga och pannverkningsgraden hög, med modern teknik ofta betydligt mer än 90 procent. För solfångaren gäller, att sedan solpanelen väl är tillverkad, är emissionerna och klimatpåverkan för energiproduktionen i princip lika med noll. Med pellets har man ett homogent bränsle med högt energiinnehåll. Det tillverkas av biprodukter från sågverksindustrin i huvudsak ren sågspån som torkas och pressas till små bränslestavar med 6 10 mm i diameter. Normalt görs detta helt utan tillsatser då träets eget lignin fungerar som bindemedel och lim. Energiinnehållet ligger på 4,8 5,0 kwh/kg vilket ger att drygt 2 ton motsvarar 1 kbm olja. Bulkvikt omkring 700 kg/kbm. Priset till villaägare ligger på kronor per ton om man köper det på bulkleverans, och kronor dyrare om man köper på pall i 16 kg:s småsäck. Bioenergi är positivt för klimatet. Den koldioxid som bildas vid förbränningen är lika med den mängd koldioxid som trädet under sin tillväxt tagit ur atmosfären och via solljus och fotosyntes omvandlat till det syre vi behöver för att andas och det kol växten består av. Oavsett om råvaran får ligga kvar i skogen och förmultna eller om den går till förbränning så frigörs samma mängd koldioxid som en gång tagits ut atmosfären. Man behöver alltså inte nyplantera skog för att betrakta bioenergi som koldioxidneutralt. Finns flera alternativ Oavsett vilket energialternativ som används idag, och oavsett hur huset ser ut finns det alternativa lösningar med pellets och sol att välja mellan. Från små enkla pelletskorgar för några Eurofire är exempel på en pelletsbrännare. (Foto: Bengt-Erik Löfgren) Thermias pelletsbrännare kan antingen köpas separat för installation i befintlig pannan eller integrerad i en pelletspanna. (Foto: Bengt-Erik Löfgren) Brännare. (Foto: Bengt-Erik Löfgren) 40 HUSBYGGAREN, nr 5, oktober 2005

4 hundralappar till hela kraftvärmeverk som genererar både fjärrvärme och elström. Pelletskorgen är egentligen ingen värmekälla, utan mer en tillsats för att få en näst intill sotfri flamma i öppna spisen eller i braskaminen. Det är en nätkorg som normalt rymmer max ett par kilo pellets och som man tänder ovanifrån. Den klarar naturligtvis inte av att värma ett helt hus, men den brinner i 2 3 timmar på en påfyllning och ger förutom trevnaden en 2 3 kw i värmeeffekt till omgivningen. För villaägare med braskamin kan man njuta av en brasa utan att man riskerar att störa grannarna med röklukt och utan att man får för varmt i rummet. Pelletskorgen kan köpas på bland annat byggvaruhus och bensinstationer och kostar omkring en femhundralapp. Går mot termostat Pelletskaminen förväxlas av många med en vedeldad braskamin. Men en pelletskamin är egentligen en automatiskt eldad varmluftpanna. Medan en vedkamin behöver påfyllning varannan timme klarar sig en pelletskamin ofta både ett och två dygn på en enda påfyllning. Det finns även utrustning som automatiskt fyller på kaminen från ett större bulkförråd för den som vill ha en riktigt bekväm eldning. Pelletskaminen arbetar automatiskt Janfire är en pelletsbrännare. (Foto: Bengt-Erik Löfgren) Nisse Thunströmmer, VD för företaget NT-Energi AB i Mullsjö, i pannrummet till ett köpcentrum, där oljevärme har ersatts med pelletseldning. (Foto: Bengt-Erik Löfgren) mot termostat. Det betyder att den reglerar förbränningen efter inomhustemperaturen och tänder och släcker sig själv efter behov. Det finns enklare pelletskaminer som bara avger värme till luften och det finns mer avancerade system med vattenmantlade kaminer som klarar av att värma husets alla radiatorer och samtidigt producera tappvarmvatten. Många svenska villor och småhus har elvärme, antingen vattenburen eller direktverkande. Gemensamt är att det inte finns plats eller att det blir mycket kostsamt att bygga sig ett pannrum. Då kan man bygga pannrummet i vardagsrummet och få en trivselskapande eldstad på köpet. Som så ofta gäller att det finns ett samband mellan pris, bekvämlighet och kvalitet. De enklaste och billigaste pelletskaminerna kostar drygt kronor och de dyraste som egentligen är fullstora pelletspannor kan mycket väl kosta kronor eller mera. En pelletsbrännare är tänkt att i första hand ersätta en oljebrännare i en befintlig värmepanna. Men den kan naturligtvis lika gärna installeras på en befintlig vedpanna eller kombipanna. Det är det enklaste och vanligaste sättet att konvertera till pelletseldning. Olka brännartyper Det finns olika typer av brännare på marknaden. Man brukar skilja på teknik som brinner uppåt och på teknik som brinner framåt, och vidare på om bränslet matas in underifrån, uppifrån eller från sidan. Olika brännartyper passar olika bra till alla de pannmodeller som finns på marknaden. Men man kan utgå ifrån att det finns åt- HUSBYGGAREN, nr 5, oktober

5 minstone någon modell som passar någorlunda bra till just den panna man redan har installerad. På senare tid har man även börjat specialtillverka pannor som är avsedda för pelletsbrännare. De ger ofta en bekväm och bra kombination men tänk på att företagen som tillverkar brännare gärna kompromissar lite för att modellen skall passa så många olika pannmodeller som möjligt, och att de som tillverkar pannor gärna gör samma sak för att pannan skall passa till så många brännarfabrikat som möjligt. Kostnaden för att konvertera en befintlig värmepanna till pelletseldning brukar hamna i nivån från kronor inklusive ett enklare veckoförråd till ytterligare ett antal kronor beroende på vilken typ av pelletsförråd man önskar och hur mycket av tekniken man vill ha automatiserad. MILJÖ OCH KRETSLOPP Bäst att integrera Om man har en duktig installatör som väljer en någorlunda anpassad brännare kommer funktionen i de allra flesta fall att bli mycket bra. Men även om man köper en ny pelletsbrännare och en ny pelletspanna är det inte säkert att man har fått optimal prestanda. Bäst är därför normalt en integrerad pelletspanna. Med det avses en kombination av brännare och panna som redan från början är byggda och anpassade till varandra. Då kan man utgå från att eldstad och konvektionsytor är anpassade till den flamma och de egenskaper brännarenheten har. En integrerad pelletspanna kan ha så mycket som 8 10 procent högre verkningsgrad än en fristående kombination av brännare och panna. Har man en år gammal panna är det därför oftast lönsamt att direkt satsa på ett pannbyte och investera i en integrerad pelletspanna. Det är bland dessa integrerade pannor de avancerade och automatiserade produkterna återfinns. Tekniken har utvecklats Utvecklingen av helautomatiserad teknik har i första hand skett i Österrike. Framför allt orsakad av att oljan där är lägre beskattad vilket lett fram till att pellets- och oljepriserna varit nästan likvärdiga under hela 1990-talet. Det har tvingat fram tekniska lösningar på pelletspannor som fungerar minst lika bekvämt som en oljeeldning. I Österrike/Tyskland finns mer än installerade helautomatiska pelletspannor. När det gäller fullt automatiserad teknik så har österrikiska företag ännu ett försprång, men våra svenska tillverkare kommer allt närmare och kan redan idag konkurrera med bra fungerande produkter till ett lägre pris om än med något mindre grad av automatisering. De billigaste integrerade pannorna finns från ungefär kronor och har trots det låga priset ändå god förbränningsprestanda. Men de kräver en del manuell skötsel och inställningar. De dyraste produkterna kostar mer än kronor men ger då användaren en mycket god driftsäkerhet och en lika bekväm eldning som om man eldat med olja. Sol ger värme och el Solen är vår största energikälla och solens strålar kan omvandlas både till värme och el. Vanligast är att via solfångare producera tappvarmvatten, eller i ett kombisystem där man producerar både tappvarmvatten och värme till huset. Solenergin är inte bara gratis, den är tyst, förnybar, ren och kan användas utan att orsaka skadliga utsläpp eller smutsa ner miljön. I ett solvärmesystem ingår förutom solfångarna en pumpenhet, en manöverenhet, ett installationspaket och en ackumulatortank. Livslängden på solfångaren är ofta beräknad till år. Elpatron som back-up Biosolpannan är en specialkonstruerad pelletspanna som byggts inuti en ackumulatortank. Biosolpannan med eldstad och konvektionsparti återfinns i den övre delen av tankvolymen och eldstaden är konstruerad för i första Detalj från modern panna. (Bengt-Erik Löfgren) En biosolpanna. (Foto: Bengt-Erik Löfgren) 42 HUSBYGGAREN, nr 5, oktober 2005

6 hand framåtbrinnande pelletsbrännarteknik. Själva ackumulatortanken är väl isolerad med polyuretan och innehåller såväl värmeväxlare för tappvarmvatten som växlare för solenenergi och har även en elpatron som backup. En komplett enhet med både pelletspanna, varmvattenberedning och värmelager i ett och samma paket ger naturligtvis lägre installationskostnader och sparar på utrymmesbehov. Plana solfångare vanligast Plana solfångare är den vanligaste typen i Sverige. De är uppbyggda på en isolerad botten med en speciell absorbatoryta som effektivt omvandlar solinstrålningen till värme och solfångarytan vindskyddas och täcks av en antireflexbehandlad glasruta. Storleken på solfångaren dimensioneras efter ackumulatorvolymen eller tvärt om kvm solfångare och en liters ackumulatortank är den vanligaste installationen, vilket täcker de flesta hushålls tappvarmvattenbehov sommartid och ger uppemot 20 procent täckningsgrad på hushållets totala uppvärmningsbehov. Kostnaden för en färdig solfångaranläggning i denna storleksordning kan variera mycket beroende på hur man kommer åt att montera utrustningen. Men kronor kan vara ett bra riktvärde om man lejer bort hela installationsarbetet. Fungerar som en termos Vakuumsolfångare består av ett dubbelmantlat glasrör. Principen bygger på ungefär samma princip som hos en termosflaska. Ett yttre glasrör av högvärdigt glas och ett inre glasrör med ett lager vakuum emellan som ger mycket bra isolering. Jämfört med plana solfångare ger vakuumsolfångaren betydligt bättre utbyte, i synnerhet om solljuset är diffust eller om utetemperaturen är kall. Moderna vakuumsolfångare är rundstrålande, det vill säga att absorbatorn sitter runt om hela det inre röret, och är dessutom ofta placerade i kassetter med en reflekterande yta som även återstålar solljus som träffar ytan utanför själva röret till kollektorytan. En komplett anläggning med vakuumsolfångare för motsvarande energiproduktion som i exemplet ovan är normalt sett kronor dyrare än en plan solfångare. Det finns även enklare och billigare solfångarsystem avsedda för lägre temperaturer typ för att värma pooler etcetera. Läs mer på exempelvis och samt Bengt-Erik Löfgren. Författarpresentation: Bengt-Erik Löfgren har mer än 20 års erfarenhet av att dimensionera och testa bioenergiteknik. Han är en av landets flitigare föreläsare inom vedeldning, pellets och spannmålsteknik och han sitter med i många nationella och internationella arbetsgrupper inom småskalig bioenergiteknik, bland annat CEN/TC57/WG 8 som håller på att ta fram en EN-standard för pelletsbrännare. Bengt-Erik Löfgren leder till vardags Äfab, som är ett oberoende bioenergiföretag i Lidköping. Företaget genomför tester och utvecklingsarbeten åt både branschföretag och myndigheter. Äfab agerar även länk mellan forskarna på högskolan och tillverkningsindustrin med syfte att implementera forskarnas resultat i ny teknik. Det senaste året har det handlat mycket om energi från jordbruksgröda. Äfab har även ansvaret för PellSams kansli och telefonsvar. HUSBYGGAREN, nr 5, oktober