Solvärme minskar energikostnad i flerbostadshus

Transkript

1 Solvärme minskar energikostnad i flerbostadshus En solvärmeanläggning är både byggtekniskt och värmetekniskt en förhållandevis enkel anläggning. När det gäller lite större anläggningar är de lika intressanta som mer traditionella åtgärder för att minska behovet av köpt energi till en fastighet. Hur utvecklingen blir beror på intresset hos fastighetsägare och energiföretag. AV JAN-OLOF DALENBÄCK, DOCENT, INSTALLATIONSTEKNIK, CHALMERS Det är två huvudförutsättningar som ska vara uppfyllda för att det ska vara intressant att utnyttja solvärme. För det första ska det finnas ett värmebehov och en värmeförsörjning som är lämplig att kombinera med solvärme. För det andra ska det finnas en lämplig plats att placera solfångarna på. En solvärmeanläggning i anslutning till flerbostadshus dimensioneras främst för att värma varmvatten under sommarhalvåret. Solfångare har cirka 500 W/m 2 i dimensionerande effekt och genererar i storleksordningen kwh/m 2 solfångare och år beroende på typ. Som exempel täcker sex solvärmeanläggningar, med tillsammans drygt m 2 takintegrerade solfångare, procent av värmebehovet för varmvatten i 500 lägenheter i Gårdsten, Göteborg. I vissa fall kan det också vara intressant och möjligt att täcka en del av byggnadernas värmebehov under vår och höst, eller täcka mer eller mindre hela värmebehovet, i det senare fallet med hjälp av säsongsvärmelager. Placera på tak När det gäller placeringen av solfångare på flerbostadshus brukar det oftast inte vara ett problem då det normalt inte behövs mer än 3 5 m 2 solfångare per lägenhet för att värma varmvatten. I nya bostadsområden är det förhållandevis enkelt att planera så att en del av hustaken har lämplig orientering. De flesta befintliga bostadsområden har ofta södervända (eller horisontella) takytor i den storleksordning som krävs. Annars kan man anpassa solvärmeanläggningens storlek efter de förutsättningar som ges. Vill man täcka en större del av värmelasten är man hänvisad till nya bostadsområden om man vill placera solfångarna på byggnaderna. Exempel på sådana anläggningar finns på flera ställen i Tyskland och i ett nytt bostadsområde i Anneberg, Stockholm. Förvärma vatten De bästa förutsättningarna för solvärme finns i anslutning till lokala panncentraler där man använder biobränsle-, olje- eller elpannor för uppvärmning. Det stora flertalet av svenska flerbostadshus är dock anslutna till fjärrvärme och då är det inte lika självklart att solvärme är ett lämpligt alternativ. Det finns i regel alltid en möjlighet för fastighetsägaren att ansluta en solvärmeanläggning på sekundärsidan för att förvärma varmvatten som man till exempel gjort i Gårdsten, Göteborg. Anläggningen bör utformas i Forts sid HUSBYGGAREN, nr 4, september 2004

2 Forts från sid 52 samråd med fjärrvärmeleverantören så att den inte medför en förhöjd returtemperatur i fjärrvärmenätet sommartid. Det behövs även ett lämpligt utrymme, till exempel ett källarutrymme, för en ackumulatortank. Det som talar emot en sådan anslutning kan vara att fjärrvärmen i det aktuella fallet genereras med (billig) avfallsförbränning och spillvärme. Men i så fall kan man i princip inte heller förespråka andra former av energibesparing som bättre fönster, värmeåtervinning, snålspolande armaturer, tilläggsisolering, och så vidare i de anslutna fastigheterna. Ett annat alternativ är att ansluta solvärmeanläggningen till fjärrvärmens primärsida som man till exempel gjort i Bo01 och hos Kockum Fritid i Malmö. Den tidigare nämnda reservationen i anslutning till stora fjärrvärmesystem gäller också här men en primäranslutning öppnar andra möjligheter då anläggningen inte nödvändigtvis behöver anpassas till värmebehovet i de fastigheter där solfångarna placeras. De största solvärmeanläggningarna är uppförda med markplacerade solfångare anslutna till mindre fjärrvärmecentraler i Sverige och Danmark. Prefabricerade solfångare Traditionella fabrikstillverkade solfångare säljs fortfarande i förhållandevis små enheter, på mellan 1 och 3 m 2, som kopplas samman till större enheter beroende på tillämpning. När det gäller lite större anläggningar för flerbostadshus insåg man tidigt att det var fördelaktigare att använda större enheter. Med få undantag utgår konstruktionen från den klassiska plana solfångaren med en metallabsorbator som är isolerad på baksidan och har glastäckning på framsidan. I de flesta fallen byggs solfångaren som en låda med sidor och botten av metall (aluminium, galvaniserad plåt) men det finns också lådkonstruktioner där man utnyttjar traditionella byggmaterial som trä. I Sverige utvecklade Eksta Bostads AB ett eget koncept med platsbyggda solfångartak i samarbete med lokala aktörer i början av 1980-talet. I mitten av 1990-talet deltog de sedan i en utveckling inom Deromekoncernen av prefabricerade takelement i trä som nu också applicerats av andra bostadsbolag. Under de senaste tio åren har det såväl hos tyska och österrikiska som hos svenska solfångartillverkare utvecklats speciella prefabricerade solfångare för montering på flerbostadshus. Deromes takelement har svenska byggmått och kan monteras direkt på takstolarna, ett tyskt fabrikat fungerar i princip som ett komplett yttertak medan övriga fabrikat normalt monteras på ett traditionellt undertak. Anneberg. Parhus med takintegrerade solfångare i Anneberg, Danderyd. (Foto: Jan-Olof Dalenbäck) 54 HUSBYGGAREN, nr 4, september 2004

3 Solfångarna monteras normalt på ett södervänt lutande tak men i vissa sammanhang kan det också vara intressant att montera solfångarna (södervända och -lutande) på ett platt tak eller på fasaden. Solinstrålningen som faller mot en fasad uppgår normalt till 70 procent av den som faller mot ett södervänt lutande tak. En större andel av solinstrålningen faller mot fasaden under uppvärmningssäsongen då solen står lågt och då finns bättre förutsättningar att täcka en del av en byggnads värmebehov med fasadintegrerade än med takintegrerade solfångare. Det finns några anläggningar i Sverige med solfångare på fasader, men man har kommit längre i Österrike. Där finns det en projekteringshandledning för fasadsolfångare utgående från den aktuella fasadens konstruktion. Planera tidigt För ett bra resultat, såväl utseendemässigt som energimässigt, är det viktigt att solvärme kommer in tidigt i byggprocessen. Det är speciellt intressant att uppföra solfångare vid nybyggnation och i anslutning till renovering av tak (eller fasader) då solfångaren kan ersätta det traditionella ytskiktet. Det är vidare en fördel såväl tekniskt som ekonomiskt om man kan utforma anläggningen med stora sammanhängande areor i nära anslutning till den värme- eller undercentral där solfångarna ansluts. Anslutningsledningarna förläggs till exempel på kallvindar, i trapphus eller inbyggda på fasad. Vid renovering kan det också vara möjligt att dra anslutningsledningarna genom sopnedkast som inte används längre. Svenska anläggningar De första svenska demonstrationsprojekten med solfångare på flerbostadshus uppfördes redan i slutet på talet. Det finns idag anläggningar som varit i drift i mer än 20 år. Det finns ett antal svenska bostadsområden med solfångare, varav 15 har mer än 500 m 2 solfångare i anslutning till flerbostadshus. Se Tabell 1. Den mest konsekventa tillämpningen står Eksta Bostads AB i Kungsbacka för som har cirka m 2 takintegrerade solfångare med varierande ålder i sitt bostadsbestånd. De senaste åren har det också uppförts ett antal anläggningar av andra fastighets- och anläggningsägare. Dessa har främst uppförts av två entreprenörer inom ramen för ett demonstrationsprogram med stöd från Energimyndigheten. De flesta större svenska anläggningarna är uppförda i anslutning till befintliga bostäder, flera av dessa i anslutning till renovering och flera i fjärrvärmeområden. De övriga är uppförda i anslutning till en lokal värmecentral i nya eller befintliga bostadsområden oftast i kombination med biobränsle. Det stora flertalet anlägg- HUSBYGGAREN, nr 4, september

4 ningar täcker främst värmebehov för varmvatten under sommarhalvåret medan den största anläggningen uppförts i anslutning till ett säsongsvärmelager inom ramen för ett demonstrationsprojekt med EU-stöd. Sedan år 1998 har svenska solvärmeföretag installerat drygt m 2 solfångare i anläggningar med mer än 15 m 2 per anläggning, varav flertalet i anslutning till flerbostadshus. Majoriteten av de drygt m 2 solfångare som installerats i Sverige sedan år 1998 har dock installerats i anslutning till småhus. Få problem De ekonomiska förutsättningarna är olika men investeringskostnaden för ett lite större solvärmesystem (över 300 m 2 ) i anslutning till flerbostadshus bör vara i storleksordningen kr/m 2. Värmekostnaden bör hamna i intervallet kr/mwh. Vi har sedan sommaren 2000 ett investeringsbidrag vid installation av solvärmesystem i anslutning till bostäder som kan sökas genom länsstyrelserna. Enligt Boverket hade man hösten 2003 sökt bidrag för drygt 30- talet anläggningar med över 25 m 2 solfångare i anslutning till flerbostadshus. För dessa mindre anläggningar varierar den angivna totala investeringskostnaden från låga kr/m 2 till över kr/m 2 solfångare (medelvärde kr/m 2 ). Med angivet solvärmeutbyte och annuitet 0,08 motsvarar det som lägst 300 kr/mwh i värmekostnad efter bidrag (medelvärde 900 kr/mwh). Vid nybyggnation erfordras i storleksordningen 0,03 0,06 m 2 solfångare per m 2 bostadsarea för att täcka procent av det årliga värmebehovet. Antar vi att en solvärmeanläggningen kostar kr/m 2 solfångare motsvarar det kr/m 2 bostadsarea eller 1 2 procent av den totala byggkostnaden, det vill säga i samma storleksordning som osäkerheten i byggkalkylen. De problem som förekommer är ofta relaterade till traditionell VVSteknik och normal fastighetsdrift och - underhåll. Ibland har man förbisett något vid projekteringen som i regel visar sig vid installationen eller under garantitiden. I andra fall har man inte följt drift- och underhållsrutiner som regelbunden kontroll av solfångarkretsen (frostskydd, säkerhetsventiler, Tabell 1. Större svenska solvärmeanläggningar i direkt anslutning till flerbostadshus. Anläggning, Driftår Ägare Ansl. Byggn. Area [m 2 ] Anneberg, HSB Brf Anneberg PC Nya Fränsta, Vattenfall Energimarknad PC-Bio Bef Gårdsten, Bostads AB Gårdsten Fjv Bef Bo01, 2001 Sydkraft Värme Syd AB Fjv Nya Älta, Vattenfall Energimarknad Fjv Bef Kullavik 4, EKSTA Bostads AB, SE PC-Bio Nya Kockum Fritid, Sydkraft Värme Syd AB Fjv Bef Fjärås EKSTA Bostads AB PC-Bio Nya Vetevägen, Åsa, EKSTA Bostads AB PC-Bio Nya Hågaby, Uppsalahem AB Fjv Bef. 930 Hammarkullen, Göteborg Bostads AB Fjv Bef Ekerö, AB Ekeröbostäder PC Bef. 800 Särö, EKSTA Bostads AB PC-Bio Nya 740 Henån, Orust kommun PC-Bio Bef. 685 Älta, HSB Brf Stensö Fjv Bef. 600 Tabell 2. Större solvärmeanläggningar för flerbostadshus i Europa. Anläggning, Driftår Ägare, Land Byggn. Area [m 2 ] Neckarsulm, Stadtwerke Neckarsulm, DE Nya Friedrichshafen, Techn. Werke Friedrichsh., DE Nya Hamburg; Hamburger Gaswerke, DE Nya Groningen, De Huismeester, NL Nya Augsburg, Bayerisches Staatsministerium, DE Nya Stuttg.-Burgholzhof, Neckarwerke Stuttgart AG, DE Nya Ekoviikki, Misc. Housing companies, FIN Nya Hannover-Kronberg, Avacon AG, DE Nya Salzburg, Gem.Salzburger Wohn. m.b.h., AT Nya Stuttgart-Brenzstr., Neckarwerke Stuttgart AG, DE Nya Rostock, B-höhe, WIRO mbh, DE Nya Henningsdorf, Stadtwerken Henningsdorf, DE Nya 856 Attenkirchen, Gemeinde Attenkirchen, DE Nya 800 Brandaris, Patrimonium WS Amsterdam, NL Bef. 760 Carlsheim, Stadtwerke Carlsheim, DE Nya 750 Kruitberg, Patrimonium WS Amsterdam, NL Bef. 720 Oederan, SWG Oederan mbh, DE Bef. 700 Echirolles, OPAC 38 FR Nya HUSBYGGAREN, nr 4, september 2004

5 med mera) och övriga i systemet förekommande komponenter (pumpar, ventiler, reglerutrustning, med mera). Installation av en värmemängdsmätare och regelbunden avläsning av densamma är en bra investering. Störst i Tyskland De största solvärmeanläggningarna som uppförts i direkt anslutning till flerbostadshus i övriga Europa visas i Tabell 2. Tabellen visar att det nu finns nästan lika många större solvärmeanläggningar i anslutning till bostadsområden i Tyskland som i Sverige, med den skillnaden att de tre största omfattar över m 2 solfångare. Anmärkningsvärt är också att flertalet större anläggningar ägs av det lokala (kommunala) energibolaget och inte av fastighetsägaren vilket kan jämföras med den svenska utvecklingen i Malmö där Sydkraft Värme står som ägare till anläggningarna i Bo01. I Gårdsten var solfångartaken med från projektstart och utformades i samarbete med arkitekten, medan solvärme kom in sent i Bo01. Det gav begränsade möjligheter till anpassning då byggnaderna redan utformats utifrån andra kriterier. (Foto: Sydkraft) När det gäller trä och brand kontakta SP Trätek med sina praktiska forskare och ackrediterade laboratorier Kontaktperson Birgit Östman SP Trätek Stockholm Borås Växjö Skellefteå Beställ handboken Ny version 2 Limträ Kerto Limträ & Kerto HUSBYGGAREN, nr 4, september

6 Det finns också ett stort antal solvärmeanläggningar med takintegrerade solfångare i Österrike men de är ofta uppförda i anslutning till mindre bostadsområden eller i andra tillämpningar. Flera större anläggningar är uppförda i mindre närvärmesystem där takintegrerade solfångare placerats på panncentralen eller till exempel på byggnader för lagring av bränsleflis. Med ett tidigt undantag är alla större anläggningar i övriga Europa uppförda år 1994 eller senare. Med tre undantag är de största anläggningarna uppförda i anslutning till nya byggnader. Flertalet av anläggningarna är vidare uppförda i anslutning till en egen (ny) panncentral och endast ett par anläggningar är uppförda i anslutning till fjärrvärme. I ett internationellt perspektiv finns den största marknaden för solvärmesystem i Kina där det växer upp ett mycket stort antal bostadsområden i rask takt. Gårdsten före solfångartak (Foto: Christer Nordström) och husen i Gårdsten med solfångartak (Foto: Christer Nordström) 63(&,(//7 $13$66$' )g5 )$67,*+(76)g59$/7$5( *RG LQRPKXVPLOM lu YLNWLJ HJDVXV GlUI UWDJLW KDU DQDO\VSDNHWHW 3IUDP 6FUHHQ$LUVRPE\JJHU Sn YnU nulj D HUIDUHQKHW 6FUHHQ$LUlU DYVHGG WLOO DWW DQYlQGDV I U NRQWUROO DY LQRPKXVPLOM Q L I UHE RFK NRQWUROOHUDQGH'HQ V\IWH lu VSHFLHOOW DQSDVVDG I U IDVWLJKHWVlJDUHQV HJHQNRQWUROOVVN\OGL 0LOM EDONHQ RFK XWJ U GHVVXWRP HWW \SSHUOLJW LQVWUXPHQW HQWXHOODI U SUREOHP DWW L WLG -X VH I UU HY HWW EHJ\QQDQGH SUREOHP NDQ ORNDOLVHUDV MX ELOOLJDUH RFK PLQGUH WLGVNUlYDQGH EOLU nwjlugh GHQ SODQHUDV LVWlOOHW I U DWW IDVWLJKHWVlJDUHQ EOLU GUDEEDG DY GHQ 9LOO GX YHWD ULQJ PHU ZZZ SHJDVXVODE FRP HANTERA FASTIGHETSFÖRVALTNINGEN MER KOSTNADSEFFEKTIVT! SOFTHANDS FRAMTAGNA LÖSNINGAR FÖR FELANMÄLAN OCH BESIKTNING SKAPAR TID OCH SPARAR PENGAR ÅT DIG! BESIKTA ELEKTRONISKT OCH KOMPLETTERA MED BILDER ENKELT TAGNA MED HANDDATORN VID BESIKTNINGSTILLFÄLLET! Kontakta Softhand för mer information och demonstration. Softhand lyfter dagens stationära arbetsuppgifter för verksamheter i mobil miljö och skapar mobilt mervärde. Softhand AB Campus Gräsvik Karlskrona info@softhand.se 58 HUSBYGGAREN, nr 4, september 2004