Projekt CombiSol. Främjande och standardisering av kombisolvärmesystem. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar.

Projekt CombiSol Främjande och standardisering av kombisolvärmesystem D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar Skapat av: Thomas Letz, Xavier Cholin, Guillaume Pradier anställda vid INES Education Bidrag från Chris Bales, Johan Heier (SERC), Alexander Thür, Johann Breidler (AEE Intec), Barbara Mette, Jens Ullmann (ITW) (2010) Datum 2010/11/28 Version Slutgiltig Revision 1 The sole responsibility for the content of this publication lies with the authors. It does not necessarily reflect the opinion of the European Union. Neither the EACI nor the European Commission are responsible for any use that may be made of the information contained therein.

INNEHÅLL Symbollista... 3 Lista över tabeller... 3 Lista över figurer... 4 Introduktion... 5 1.... Presentation av de uppmätta anläggningarna... 5 1.1. Lista över uppmätta anläggningar... 5 1.2. Placeringen av uppmätta system... 6 1.3. Statistik för uppmätta system... 6 1.4. Installerad mätutrustning... 11 1.4.1. Instrålningsgivare... 12 1.4.2. Energimätare... 12 1.4.3. Flödesgivare... 12 1.4.4. Temperaturgivare... 13 1.4.5. Dataloggrar... 13 1.5. Extrapolering av mätdata... 13 2.... Resultat i Österrike... 15 2.1. Placering av uppmätta system... 15 2.2. Energibalans för värmelagringstankarna... 15 2.3. Årsresultat vid utloppet från tillskottsvärmekällan... 18 2.3.1. Energibesparingsgrad... 18 2.4. Årsresultat vid inloppet till tillskottsvärmekällan... 19 2.4.1. Energibesparingsgrad... 19 2.4.2. Utökad energibesparingsgrad... 19 3.... Resultat i Frankrike... 21 3.1. Placering av uppmätta system... 21 3.2. Energibalans för värmelagringstankarna... 22 3.3. Årsresultat vid utloppet från tillskottsvärmekällan... 23 3.3.1. Termisk energibesparingsgrad... 23 3.4. Årsresultat vid inloppet till tillskottsvärmekällan... 24 3.4.1. Termisk energibesparingsgrad... 24 3.4.2. Utökad energibesparingsgrad... 24 4.... Resultat i Tyskland... 26 4.1. Placering av uppmätta system... 26 4.2. Årsresultat vid utloppet från tillskottsvärmekällan... 27 4.2.1. Termisk energibesparingsgrad... 27 4.3. Årsresultat vid inloppet till tillskottsvärmekällan... 28 4.3.1. Termisk energibesparingsgrad... 28 4.3.2. Utökad energibesparingsgrad... 28 5.... Resultat i Sverige... 29 5.1. Placering av uppmätta system... 29 5.2. Energibalans för värmelagringstankarna... 30 5.3. Årsresultat vid utloppet från tillskottsvärmekällan... 31 5.3.1. Termisk energibesparingsgrad... 31 5.4. Årsresultat vid inloppet till tillskottsvärmekällan... 32 5.4.1. Parasitisk elektricitet... 32 6.... Resultat från det franska projektet Solcombi2... 33 6.1. Placering av uppmätta system... 33 6.2. Energibalans för värmelagringstankarna... 34 6.3. Årsresultat vid utloppet från tillskottsvärmekällan... 34 6.3.1. Termisk energibesparingsgrad... 34 6.4. Årsresultat vid inloppet till tillskottsvärmekällan... 35 6.4.1. Termisk energibesparingsgrad... 35 6.4.2. Utökad energibesparingsgrad... 36 6.5. Energi producerat från solkretsen samt energibesparingar... 37 6.6. Sammanfattning... 38 D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 2

7.... Allmänna kommentarer... 39 7.1. Framledningstemperaturer för varmvatten... 39 7.1.1. Integrerad värmeväxlare för varmvattenberedning... 39 7.1.2. Tank i tank... 40 7.2. Generell överblick... 40 7.2.1. Resultat sorterade efter land... 40 7.2.2. Resultat sorterade efter tillverkare... 41 7.2.3. Resultat sorterade efter systemtyp... 41 7.2.4. Jämförelse mellan kompakta system och system byggda på plats... 41 7.3. Jämförelse mellan laboratorietester och fältmätningar... 42 8... Resultat... 44 9.... Referenser... 44 10.... Detaljerade resultat från uppmätta system... 45 Symbollista Symbol Definition Enhet A area m² F energibesparingsgrad - FSC fractional solar consumption - Suffix aux c ext tillskott (värmekälla) solfångare utökad (termisk och elektrisk) Lista över tabeller Tabell 1: Antal mätsystem i drift (status den 30e november 2010)... 5 Tabell 2: Lite statistik (37 system, 2010 maj)... 7 Tabell 3 : Viktiga egenskaper för de uppmätta systemen i Österrike... 15 Tabell 4 : Förluster från tank (och rör) i de uppmätta systemen i Österrike... 16 Tabell 5: Årsindikatorer för uppmätta system i Österrike... 18 Tabell 6: Parasitisk elektricitet för de uppmätta systemen i Österrike... 20 Tabell 7 : Viktiga egenskaper för de uppmätta systemen i Frankrike... 21 Tabell 8: Förluster från tank (och rör) i de uppmätta systemen i Frankrike... 22 Tabell 9: Årsindikatorer för uppmätta system i Frankrike... 23 Tabell 10: Parasitisk elektricitet för de uppmätta systemen i Frankrike... 25 Tabell 11: Viktiga egenskaper för de uppmätta systemen i Tyskland... 26 Tabell 12: Årsindikatorer för uppmätta system i Tyskland... 27 Tabell 13: Viktiga egenskaper för de uppmätta systemen i Sverige... 29 Tabell 14 : Förluster från tank (och rör) i de uppmätta systemen i Sverige... 30 Tabell 15: Årsindikatorer för uppmätta system i Sverige... 31 Tabell 16: Parasitisk elektricitet för de uppmätta systemen i Sverige... 32 Tabell 17: Egenskaper för de uppmätta husen (Tillverkare A)... 33 Tabell 18: Egenskaper för de uppmätta husen (Tillverkare B)... 34 Tabell 19 : Jämförelse mellan indikatorer från labtester och fältmätningar... 42 D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 3

Lista över figurer Figur 1: Placering av uppmätta system i Österrike, Frankrike, Tyskland och Sverige... 6 Figur 2: Fördelning av uppmätta system... 7 Figur 3: Uppvärmd area för uppmätta hus... 8 Figur 4: Systemstorlekar (Tankvolym efter solfångararea)... 8 Figur 5: Typ av tillskottsenergi i de uppmätta systemen... 9 Figur 6: Typ av varmvattenberedning... 9 Figur 7: Antal tankar... 10 Figur 8: Typ av solfångare... 10 Figur 9: Antal och typ av värmekretsar... 11 Figur 10: Placering av installerad mätutrustning... 11 Figur 11: Förändring av extrapolerade indikatorer (avsaknad av vintermånader)... 13 Figur 12: Förändring av extrapolerade indikatorer (avsaknad av sommarmånader)... 14 Figur 13: Placering av uppmätta system i Österrike... 15 Figur 14: Årliga energiförluster från tankar i Österrike... 16 Figur 15: Månatliga energiförluster från tankar i Österrike... 17 Figur 16: Termisk energibesparingsgrad (vid utloppet från tillskottsvärmekällan) mot FSC... 18 Figur 17: Termisk energibesparingsgrad (vid inloppet till tillskottsvärmekällan) mot FSC... 19 Figur 18: Termisk energibesparingsgrad (vid inloppet till tillskottsvärmekällan) mot FSC... 19 Figur 19: Utökad energibesparingsgrad mot FSC... 20 Figur 20: Placering av uppmätta system i Frankrike... 21 Figur 21: Årliga energiförluster från tankar i Frankrike... 22 Figur 22: Termisk energibesparingsgrad (vid utloppet från tillskottsvärmekällan) mot FSC... 23 Figur 23: Termisk energibesparingsgrad (vid inloppet till tillskottsvärmekällan) mot FSC... 24 Figur 24:Utökad energibesparingsgrad mot FSC... 25 Figur 25: Placering av uppmätta system i Tyskland... 26 Figur 26: Termisk energibesparingsgrad (vid utloppet från tillskottsvärmekällan) mot FSC... 27 Figur 27: Placering av uppmätta system i Sverige... 29 Figur 28: Årliga energiförluster från tankar i Sverige... 30 Figur 29: Termisk energibesparingsgrad (vid utloppet från tillskottsvärmekällan) mot FSC... 31 Figur 30: Placering av uppmätta system i Frankrike (projekt Solcombi2)... 33 Figur 31: Årliga energiförluster från tankar i Frankrike (projekt Solcombi2)... 34 Figur 32: Prestanda för uppmätta system i Frankrike, utvärderade vid pannans utlopp (projekt Solcombi2) 35 Figur 33: Prestanda för uppmätta system i Frankrike, utvärderade vid pannans inlopp (projekt Solcombi2) 35 Figur 34: Uppmätt använd parasitisk elektricitet mot referensvärdet... 36 Figur 35: Prestanda på uppmätta system i Frankrike utvärderade vid utloppet från tillskottsvärmekällan... 36 Figur 36: Specifikt solvärmebidrag i solfångarkretsen samt specifik energibesparing av tillskottsvärme... 37 Figur 37: Solvärmebidrag i solfångarkretsen samt energibesparing av tillskottsvärme... 38 Figur 38: Förändring av varmvattentemperatur (integrerad värmeväxlare, lågt behov)... 39 Figur 39: Förändring av varmvattentemperatur (integrerad värmeväxlare, högt behov)... 39 Figur 40: Förändring av varmvattentemperatur (tank i tank, högt behov)... 40 Figur 41: Resultat sorterade efter land... 41 Figur 42: Resultat sorterade efter tillverkare... 41 Figur 43: Resultat sorterade efter systemtyp... 41 Figur 44: Kompakta system jämfört med system byggda på plats... 42 Figur 45: Jämförelse mellan resultat från labtester och fältmätningar... 43 D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 4

Introduktion I fyra länder (Österrike, Frankrike, Tyskland och Sverige), har flertalet kombisolvärmesystem blivit försedda med mätutrustning beskriven i D4.1: Specification for monitoring, collection and evaluation of results [1]. Denna rapport presenterar resultat som erhållits tack vare metodiken beskriven I D4.2: Guidelines for calculation of savings indicators [2]. Som output ges ett värde på årlig energibesparingsgrad F sav enligt Fractional Solar Consumption FSC. Denna metod är baserad på mätningar av månatliga energibalanser. F sav utvärderas i jämförelse mellan tillskottsenergin som används av kombisolvärmesystemet och den som används av ett konventionellt system utan solfångare, som använder samma typ av tillskottsenergi. I slutet av projektet finns inte resultat tillgängliga för alla uppmätta system på grund av det för vissa system var problem med att installationen av mätutrustningen försenades, problem att hitta frivilliga, problem att få installatörerna att slutföra jobbet i tid samt felaktig installation av mätutrustning på vissa platser. Men många värdefulla resultat har erhållits och huvuddelen av värmeförlusterna i olika delar av systemet har kunnat pekas ut. Årsindikatorer har kunnat fås för 31 av systemen (69 %). Resultat från ett franskt utvärderingsprojekt vid namn Solcombi2 har integrerats i denna rapport, eftersom den ger en överblick over resultat som kan nås med kompakta prefabricerade system. 1. Presentation av de uppmätta anläggningarna 1.1. Lista över uppmätta anläggningar Målet var att installera mätutrustning i 45 system och i slutet av projektet var målet nått till 91 % (Tabell 1). Många olika koncept för kombisolvärmesystem från 9 tillverkare har blivit uppmätta. Tillverkare Österrike Frankrike Tyskland Sverige Totalt Tillverkare 1 2 2 Tillverkare 2 4 4 Tillverkare 3 7 7 Tillverkare 4 4 3 7 Tillverkare 5 3 3 Tillverkare 6 3 3 Tillverkare 7 3 2 5 Tillverkare 8 3 2 5 Tillverkare 9 2 3 5 2010-11-30 10 14 7 10 41 100% 93% 70% 100% 91% Tabell 1: Antal mätsystem i drift (status den 30e november 2010) De uppmätta systemen är fabrikstillverkade, vilket betyder att tillverkaren säljer alla komponenter nödvändiga för att bygga systemet (solfångare, vattenlagringstank(ar), pumpgrupp för solvärme, pumpgrupp för värmesystem, färskvattenenhet, styrenheter och eventuell tillskottsvärmepanna). Dessa prefabricerade enheter sätts ihop på plats av installatören, som måste bestämma var komponenterna ska placeras och vem som ska färdigställa alla röranslutningar mellan dem. Men inget av de uppmätta systemen är ett kompakt system i den bemärkelse som beskrivs i rapporten D2.4: Updated State of the Art Report of Solar Combisystems Analysed within CombiSol, från sida 63 [1]. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 5

1.2. Placeringen av uppmätta system Figur 1 visar placeringen av de uppmätta systemen på en europeisk nivå. Figur 1: Placering av uppmätta system i Österrike, Frankrike, Tyskland och Sverige 1.3. Statistik för uppmätta system I det här avsnittet presenteras en del statistik för de uppmätta systemen. I Figur 2 visas fördelningen av system mellan olika kategorier av hydrauliska diagram som beskrivs i [1]: I Sverige har alla uppmätta system samma hydrauliska diagram, med en speciell 4-vägsventil som möjliggör uttag av värme från olika höjder i tanken beroende på temperaturnivåerna i denna. I Frankrike har inget system med extern värmeväxlare för varmvattenberedning blivit uppmätt. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 6

Typ av system 120% Andel av anläggningar 100% 100% 80% 60% 40% 43% Antal anläggningar 40% 40% 33% 36% 33% 20% 17% 14% 17% 7% 10% 0% 6 1 1 1 2 2 4 5 1 10 1 4 2 A1 A2 B1 B2 B2 V4V C1 C2 Österrike Frankrike Tyskland Sverige Figur 2: Fördelning av uppmätta system Tabell 2 och figur 3 visar uppnådda globala data för de uppmätta systemen jämfört med de ursprungliga målen. minimum medel maximum Uppvärmd yta (m²) : mål 80-220 Uppvärmd yta (m²) 90 200 390 Antal boende 2 3,3 5 Total bruttosolfångaryta (m²) : mål 8-30 Total bruttosolfångaryta (m²) 8,1 13,8 32,2 Total lagringsvolym i tanken(arna) 632 980 2250 Tabell 2: Lite statistik (37 system, 2010 maj) I Frankrike överensstämmer värdena med målen. I andra länder, speciellt i Sverige, är de uppmätta husen ganska stora. I Tyskland och Österrike är medelvärdet av uppvärmd area nära den övre gränsen för målintervallet och för Sverige är medelvärdet till och med högre än den övre gränsen. Med tanke på hur systemen är dimensionerade så är det ganska tydligt att det inte finns någon direkt koppling mellan uppvärmd area, klimat och solfångarens storlek: figur 4 visar att svenska system har en liten solfångararea jämfört med österrikiska och till och med jämfört med franska system. Detta kommer att vara en anledning till mycket lägre energibesparingsgrad i Sverige jämfört med andra länder. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 7

Uppvärmd yta Mål 450 400 350 (m²) 390 300 250 200 207 205 251 300 270 280 150 100 100 90 100 120 155 50 0 minimum medel maximum Österrike Frankrike Tyskland Sverige Figur 3: Uppvärmd area för uppmätta hus Specifik tankvolym Mål 3000 Lager (l) 100 ltr/m² 70 ltr/m² 2500 2000 50 ltr/m² 1500 1000 T 30 ltr/m² 500 0 Solfångaryta (m²) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Österrike Frankrike Tyskland Sverige Figur 4: Systemstorlekar (Tankvolym efter solfångararea) Figur 5 visar att de flesta uppmätta systemen använder träpellet som energislag för tillskottsvärme. I Sverige är det den enda typ av tillskottsenergi som används, i vissa fall med ved som komplement. Naturgas är det andra mest använda energislaget, speciellt i Frankrike. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 8

Energityp för tillskottsvärme 120% Andel av anläggningar 100% 100% 80% 64% 60% 50% 40% 30% 33% 30% Antal anläggningar 20% 20% 17% 14% 14% 10% 7% 10% 0% 3 2 1 10 1 2 2 2 3 9 3 1 1 Träpellets Eldningsolja Värmepump Naturgas Propan Fjärrvärme Österrike Frankrike Tyskland Sverige Figur 5: Typ av tillskottsenergi i de uppmätta systemen Angående beredning av varmvatten (figur 6), är det vanligaste en intern värmeväxlare i huvudtanken. Detta är fallet för alla svenska system. Typ av varmvattenberedning 120% Andel av anläggningar 100% 100% 80% 60% 50% 50% 40% 43% 33% 40% 36% Antal anläggningar 20% 10% 17% 7% 14% 0% 1 6 1 Tank i tank 5 2 Extern värmeväxlare 4 5 3 10 Intern värmeväxlare 1 2 Tank i tank-system + Intern värmeväxlare + separat tank för varmvatten liten separat tank för varmvatten Österrike Frankrike Tyskland Sverige Figur 6: Typ av varmvattenberedning Externa värmeväxlare för varmvattenberedning finns inte i de uppmätta systemen i Frankrike eller Sverige. I Frankrike har vissa system en extra, separat varmvattentank. I ett fall är varmvatten förvärmt av en värmepump i en tank i tank-enhet och sedan uppvärmd till önskad varmvattentemperatur i en separat elektriskt uppvärmd tank. I ett annat fall är huvudtanken endast uppvärmd med solvärme. Varmvatten förvärms i en intern värmeväxlare och värms sedan upp till önskad temperatur i en extra tank som är kopplad till en gaspanna. De flesta systemen har enbart en tank (figur 7). Detta är gynnsamt för främjandet av standardiserade system, med lägre förluster från tank och rör. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 9

Antal värmelagringstankar inklusive tank för varmvatten 120% Andel av anläggningar 100% 100% 80% 70% 69% 70% 60% 40% 30% Antal anläggningar 20% 19% 20% 13% 10% 0% 7 11 6 7 3 3 2 2 1 1 2 Österrike Frankrike Tyskland Sverige Figur 7: Antal tankar Nästan alla system använder plana solfångare. En tillverkare utvecklade en styrstrategi för att hindra frysning av solfångaren utan användandet av glykol: under perioder med låga omgivningstemperaturer, startar pumpen i solvärmekretsen för att skicka en liten mängd värme from tanken till solfångaren och på så vis förhindra att den fryser. För att minska vätskevolymen i solfångaren används vakuumtuber. Fyra system av den här typen uppmättes i Frankrike. Typ av solfångare 120% Andel av anläggningar 100% 100% 100% 100% 80% 60% 57% 40% 43% Antal anläggningar 20% 0% 10 8 6 10 6 Plan Vacuumrör Österrike Frankrike Tyskland Sverige Figur 8: Typ av solfångare Nästan hälften av alla system är utrustade med två värmekretsar. System som använder lågtemperatursystem som golv- eller väggvärme, som är fördelaktigt för att öka effektiviteten av solvärmesystemet, är en minoritet. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 10

Typ av krets för uppvärmning 90% Andel av anläggningar 80% 80% 70% 67% 60% 50% 50% 40% 40% 30% 29% Antal anläggningar 20% 10% 20% 17% 14% 10% 10% 7% 20% 17% 10% 10% 0% 2 2 1 Golvvärme (1 krets) 1 4 4 8 Radiatorer (1 krets) 1 1 Golvvärme (2 kretsar) 4 7 1 1 Golvvärme + 2 1 Radiatorer (2 kretsar) radiatorer Österrike Frankrike Tyskland Sverige Figur 9: Antal och typ av värmekretsar 1.4. Installerad mätutrustning Mätutrustningen som beskrivs i [2] har installerats i alla system (figur 10). C5 C1 Varmvatten Tillskottsvär mekälla C1' θi Ic θe C3' Solfångare Slingor för värme C4' C4'' C4 C3 C2 Styrenhet Wsol C7 Simbassäng C6 Bassäng för urladdning ENERGITILLFÖRSEL ÖVERFÖRING, LAGRING, STYRNING OCH DISTRIBUTION LAST Figur 10: Placering av installerad mätutrustning En datalogger lagrar, med korta tidssteg (generellt mellan 1 till 6 minuter), temperaturer, flöden och energier beräknade för de olika kretsarna: C1 : olje-, gas- eller elmätare C1' to 7 : värmemängsmätare D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 11

Ic : instrålning θ i : inomhustemperatur θ e : omgivningstemperatur W sol : parasitisk elektricitet Nedan visas några exempel på installerade givare, sensorer och dataloggrar som använts i de olika länderna. De tekniska kraven för dessa enheter visas i [2]. 1.4.1. Instrålningsgivare Irradiation sensor Spektron 300, TRITEC International AG 1.4.2. Energimätare Electrical meter DDS Electrical meter MCI Contax 32 A Gas meter Actaris Oil meter Sappel VZO 1.4.3. Flödesgivare Ultrasonic flowmeter Sharky FS 474 Volumetric flowmeter Sensus 620 C Turbine flowmeter Hydrometer E-THXKA/444 High temperature turbine flowmeter SENSUS AN 130 D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 12

1.4.4. Temperaturgivare Indoor temperature sensors Prosensor Hobo PT1000 temperature sensors HTF, RTF1, ATF1 S+S Regeltechnik 1.4.5. Dataloggrar Data logger NAPAC Rio Data logger ENNOVATIS Smartbox 1.5. Extrapolering av mätdata I dokumentet D4.2 [3], beskrivs en metod som möjliggör extrapolering av årsindikatorer (FSC och F sav,th ) från en kortare mätperiod, förutsatt att perioden innehåller minst tre månader med uppvärmning. Verkliga värden 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 Mätperiod Fractional Solar Consumprion Termisk energibesparingsgrad Jun/Okt Maj/Okt Mar/Okt Feb/Okt Jan/Okt Dec/Okt År 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Termisk energibesparingsgrad Termisk energibesparingsgrad Intervall för väl fungerande system FSC 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 11: Förändring av extrapolerade indikatorer (avsaknad av vintermånader) Figur 11 visar förändringen av årsindikatorer extrapolerade från en period kortare än ett år, jämfört med verkliga årsvärden. För de första två perioderna (jun/okt och maj/okt) är det för få månader med uppvärmning vilket gör att de extrapolerade resultaten är långt ifrån de verkliga värdena. Motsatsen kan ses i figur 12 som visar att då några månader over sommaren saknas, ligger de extrapolerade värdena väldigt nära de verkliga. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 13

Verkliga värden 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Mätperiod Fractional Solar Consumprion Termisk energibesparingsgrad Nov/Mar Nov/Apr Nov/Maj Nov/Jun Nov/Jul Nov/Aug Nov/Sep År 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Termisk energibesparingsgrad Termisk energibesparingsgrad Intervall för väl fungerande system FSC 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 12: Förändring av extrapolerade indikatorer (avsaknad av sommarmånader) D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 14

2. Resultat i Österrike 2.1. Placering av uppmätta system Figur 13: Placering av uppmätta system i Österrike I Österrike är de flesta systemen samlade i närheten av Graz (Steiermark) där AEE Intec har sin kontorsbyggnad. Table 3 visar de viktigaste egenskaperna för de uppmätta systemen i Österrike. N Systemty Uppvärm Uppvärmningssät p d yta t Solfångararyta Lutning Orientering Tankvolym Värme, krets 1 Värme, krets 2 (m²) (m²) ( ) ( ) (l) 1 A2 110 Fjärrvärme 18.9 43-45, 0, 45 1000 Radiatorer Radiatorer 2 C2 220 Naturgas 20.3 30-7 1250 Golvvärme Golvvärme 3 C2 300 Luftvärmepump 16 45 35 1000 Golvvärme 4 B2 180 Träpellets 16.4 45 44 1000 Radiatorer 5 C2 180 Naturgas 20.2 25 30 1600 Radiatorer + golvvärme 6 C1 100 Eldningsolja 20.4 61-21 1600 Radiatorer Golvvärme 7 C2 300 Träpellets 18 45 25(15)/-20(3) 1000 Golvvärme Radiatorer 8 B2 140 Träpellets 18.2 45-30 800 Radiatorer Radiatorer 9 B2 270 Naturgas 32.2 45 0 2000 Vägg- och golvvärme 10 B2 270 Geotermisk värmepump 24.3 42 5 1500 Vägg- och golvvärme Radiatorer Tabell 3 : Viktiga egenskaper för de uppmätta systemen i Österrike 2.2. Energibalans för värmelagringstankarna Tankförluster utvärderas enligt följande energibalans, där numreringen för värmemängdsmätarna kan ses i figur 10: Ekvation 1 Tankförluster =C1' + C4 C2 C3 C3' C5 Dessa förluster innefattar även alla förluster från rör mellan tanken och värmemängdsmätarna. I vissa fall, där rördragningen inte är optimerad, kan längden av dessa rör överskrida flera tiotals meter! Figur 14 och table 4 visar de uppmätta förlusterna jämfört med referensförlusterna. Det ska poängteras att visa värden är angivna för perioder kortare än ett år. Förhållandet mellan de uppmätta förlusterna och referensförlusterna är väldigt stort, förutom för systemen n I9, II7 och III1 som använder träpellet som tillskottsvärmekälla. I dessa fall är volymen för referenstanken större än för andra energikällor (naturgas, olja etc.) D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 15

n Tillskottsvärmekälla I5 Fjärrvärme Dec 2009 Nov 2010 2864 584 5 4 I7 Naturgas Mar 2010 Nov 2010 4164 449 9 5 I8 Luftvärmepump + elelement Feb 2010 (utlopp) Apr 2010 (inlopp) Nov 2010 6403 534 12 6 I9 Panna (pellets) Apr 2010 Nov 2010 2483 1079 2 4 II1 Naturgas Dec 2009 (utlopp) Jan 2010 (inlopp) Nov 2010 5782 631 9 5 II5 Eldningsolja Dec 2009 Nov 2010 4910 594 8 4 II7 Panna (pellets) Dec 2009 Nov 2010 5500 1744 3 5 III1 Panna (pellets) Dec 2009 Nov 2010 3648 1699 2 4 III2 Naturgas Dec 2009 Nov 2010 3774 640 6 6 III3 Geotermisk värmepump Analysperiod start slut Tankförluster (ofullständigt år) förhållande uppmätt referens uppmätt / antal rum referens Feb 2010 Nov 2010 3315 533 6 6 Tabell 4 : Förluster från tank (och rör) i de uppmätta systemen i Österrike Förhållandet är väldigt högt av två anledningar: under sommaren är hela tankvolymen väldigt varm till följd av stort solvärmebidrag, vilket ger ökade förluster från röranslutningar, köldbryggor etc (se rapport D5.4 [5]). förhållandet är lägre för system som använder träpellet som energikälla, eftersom volymen på referenstanken i det fallet är större (systemen I9, II7, III1). 7000 kwh uppmätt referens 14 6000 förhållande uppmätt / referens 12 5000 10 4000 8 3000 6 ratio 2000 1000 9 månader 10 månader 8 månader 10 månader 4 2 0 I5 I7 I8 I9 II1 II5 II7 III1 III2 III3 Figur 14: Årliga energiförluster från tankar i Österrike 0 Figur 15 ger en närmare inblick i värmeförluster från tankar: för system som använder tillskottsvärmekälla med kort drifttid (I5, II1, II5, III2) är värmeförlusterna mycket högre under sommaren, eftersom höga temperaturer tillförs hela tanken från solfångaren, än under vintern då enbart den övre delen av tanken värms upp till en lägre temperatur av tillskottsvärmekällan. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 16

I5 (Fjärrvärme) : Referens och verkliga förluster II1 (Naturgas) : Referens och verkliga förluster referens referens kwh 500 400 300 200 100 0 verkliga 12 10 8 6 4 2 0 förhållande kwh 800 700 600 500 400 300 200 100 0 verkliga 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Dec 10 Jan 10 Feb 10 Mar 10 Apr 10 Maj 10 förhållande Jun 10 Jul 10 Aug 10 Sep 10 Okt 10 Nov 10 II5 (Eldningsolja) : Referens och verkliga förluster II7 (Panna (pellets)) : Referens och verkliga förluster referens referens kwh 600 500 400 300 200 100 0 verkliga 16 14 12 10 8 6 4 2 0 förhållande kwh 700 600 500 400 300 200 100 0 verkliga 5 4 3 2 1 0 Dec 10 Jan 10 Feb 10 Mar 10 Apr 10 Maj 10 Jun 10 Jul 10 Aug 10 Sep 10 Okt 10 Nov 10 Dec 10 Jan 10 Feb 10 Mar 10 Apr 10 Maj 10 förhållande Jun 10 Jul 10 Aug 10 Sep 10 Okt 10 Nov 10 III1 (Panna (pellets)) : Referens och verkliga förluster III2 (Naturgas) : Referens och verkliga förluster referens referens 400 verkliga 3 600 verkliga 12 300 2 500 400 10 8 kwh 200 100 1 förhållande kwh 300 200 100 6 4 2 0 0 0 0 Dec 10 Jan 10 Feb 10 Mar 10 Apr 10 Maj 10 Jun 10 Jul 10 Aug 10 Sep 10 Okt 10 Nov 10 Dec 10 Jan 10 Feb 10 Mar 10 Apr 10 Maj 10 Jun 10 Jul 10 Aug 10 Sep 10 Okt 10 Nov 10 Dec 10 Jan 10 Feb 10 Mar 10 Apr 10 Maj 10 Jun 10 Jul 10 Aug 10 Sep 10 Okt 10 Nov 10 förhållande Figur 15: Månatliga energiförluster från tankar i Österrike Tvärtom, för system där tanken mer eller mindre används som en buffert för tillskottsvärmekällan (II7 och III1 med pelletpannor), är de månatliga energiförlusterna i stort sett regelbundna över hela året, och kan även vara större på vintern. Det ska dock poängteras att även under vinterperioden så är tankförlusterna mycket högre än referensförlusterna och att en stor del av tankförlusterna kompenseras av tillskottsvärme, eftersom solvärmetillskottet vanligtvis är lågt under den här perioden med lägre instrålning på solfångaren. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 17

2.3. Årsresultat vid utloppet från tillskottsvärmekällan Table 5 visar årsindikatorer erhållna från tio system i Österrike. Analysperiod Analys inlopp Analys utlopp För 1 år För 1 år För analysperiod start slut För analysperiod om < 1 år (extrapolering om (extrapolering om om < 1 år nödvändigt) nödvändigt) n Tillskottsvärmekälla FSC Fsav,th Fsav,ext FSC Fsav,th Fsav, ext FSC Fsav,th FSC Fsav,th I5 Fjärrvärme Dec 2009 Nov 2010 0.54 24% I7 Naturgas Mar 2010 Nov 2010 0.67 22% 0.97 36% 36% 0.72 16% 1.00 30% I8 Luftvärmepump + elelement Feb 2010 (utlopp) Apr 2010 (inlopp) Nov 2010 0.65 7% 0.92 28% NA 0.42-2% 0.55 1% I9 Panna (pellets) Apr 2010 Nov 2010 0.56 21% 0.88 39% Dec 2009 II1 Naturgas Nov 2010 0.55 7% 0.63 11% 11% 0.57 4% (utlopp) II5 Eldningsolja Dec 2009 Nov 2010 0.59 21% 30% 0.59 21% II7 Panna (pellets) Dec 2009 Nov 2010 0.33 6% III1 Panna (pellets) Dec 2009 Nov 2010 0.54 18% III2 Naturgas Dec 2009 Nov 2010 0.24 12% 11% 0.25 9% III3 Geotermisk värmepump Feb 2010 Nov 2010 0.87 55% 0.93 61% NA 0.57 26% 0.70 32% Tabell 5: Årsindikatorer för uppmätta system i Österrike 2.3.1. Energibesparingsgrad Figur 16 visar energibesparingsgrad beräknad vid utloppet från tillskottsvärmekällan, mot FSC-värdet. 3 av systemen ligger inom intervallet för väl fungerande system, 4 är inte långt utanför intervallet men 3 system ligger ganska lågt. För dessa 3 system visar utvärderingarna att isoleringen är av dålig kvalitet och/eller att många köldbryggor och anslutningsrör är oisolerade. Dessa system har även det sämsta förhållandet mellan uppmätt förlust och referensförlust (figur 14). Diagrammet visar några punkter med mätningar för kortare perioder än ett år (blåa punkter) samt motsvarande punkter extrapolerade till ett år, enligt extrapoleringsmetoden beskriven i [3]. De extrapolerade punkterna har lägre värden för FSC and F sav,th eftersom några vintermånader saknades i mätperioden. Men det relativa avståndet till intervallet för väl fungerande system är nästintill identiskt både för de extrapolerade punkterna samt mätningarna från ett ofullständigt år. 100% 90% Fsav,th utlopp Helt år Extrapolering 80% Ofullständigt år 70% 60% Intervall för väl fungerande system 50% 40% 30% 20% 10% 0% FSC -10% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 16: Termisk energibesparingsgrad (vid utloppet från tillskottsvärmekällan) mot FSC D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 18

2.4. Årsresultat vid inloppet till tillskottsvärmekällan 2.4.1. Energibesparingsgrad Figur 17 visar energibesparingsgrad beräknad vid inloppet till tillskottsvärmekällan, mot FSC-värdet. Det går enbart att fastställa detta värde för system där en referens kan definieras. Därför finns det inga punkter i diagrammet för system där träpellet eller fjärrvärme används. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Fsav,th inlopp Helt år Extrapolation Intervall för väl fungerande system Ofullständigt år 0% FSC -10% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 17: Termisk energibesparingsgrad (vid inloppet till tillskottsvärmekällan) mot FSC Figur 18 visar indikatorerna vid utloppet samt inloppet till tillskottsvärmekällan, sorterade efter typ av tillskottsvärmekälla. Den relativa positionen för punkterna mot intervallet för väl fungerande system ändras inte mycket, förutom för system där värmepump används som tillskottsvärmekälla. Systemet som använder markvärmepump (III3) får bättre resultat än systemet som använder luftvärmepump(i8). Detaljerade resultat visar på en säsongsvärmefaktor på mellan 4 till 4,5 (Annex 9:Detaljerade resultat från uppmätta system). 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Fsav,th utlopp Naturgas Eldningsolja Värmepump -10% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 FSC I7 I8 II1 II5 III2 III3 Intervall för väl fungerande system 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% Fsav,th inlopp Naturgas Eldningsolja Värmepump 10% FSC 0% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 18: Termisk energibesparingsgrad (vid inloppet till tillskottsvärmekällan) mot FSC I7 I8 II1 II5 III2 III3 Intervall för väl fungerande system 2.4.2. Utökad energibesparingsgrad Den utökade energibesparingsgraden beskriver det globala beteendet hos systemet, med hänsyn tagen till mängden parasitisk energi som används av systemet, och är utvärderad på primärenerginivå (elektricitet är viktat enligt förhållandet primärenergi/slutenergi är lika med 2,5). D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 19

Tabell 6 visar uppmätta värden på parasitisk elektricitet och figur 34 visar utökad energibesparingsgrad mot FSC. Det finns ingen definition tillgänglig för att räkna ut en referens till den parasitiska elektriciteten för system som använder fjärrvärme eller träpelletpannor. För systemen III2 och II1 är referensvärdena väldigt nära varandra, men det är en stor skillnad mellan de uppmätta värdena. System II5 har två separata uppvärmningskretsar och därför är referensvärdet för parasitisk elektricitet högre. Det uppmätta värdet är mycket lägre. Analysperiod Parasitisk elektricitet n Tillskottsvärmekälla start slut uppmätt referens Antal kretsar för uppvärmning 1600 1400 (kwh/år) Parasitisk elektricitet I5 Fjärrvärme Dec 2009 Nov 2010 521 NA 2 II1 Naturgas Dec 2009 Nov 2010 553 739 1 II5 Eldningsolja Dec 2009 Nov 2010 589 1489 2 1200 1000 800 600 400 uppmätt referens II7 Panna (pellets) Dec 2009 Nov 2010 1415 NA 2 III2 Naturgas Dec 2009 Nov 2010 982 753 1 200 0 I5 II1 II5 II7 III2 Tabell 6: Parasitisk elektricitet för de uppmätta systemen i Österrike 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% Fsav,ext Helt år Intervall för väl fungerande system 10% 0% FSC -10% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 19: Utökad energibesparingsgrad mot FSC D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 20

3. Resultat i Frankrike 3.1. Placering av uppmätta system Tabell 7 visar de viktigaste egenskaperna för de uppmätta systemen i Frankrike. N Systemtyp Uppvärmd Uppvärmningssätt Solfångararyta Lutning Orientering Tankvolym Värme, krets 1 Värme, krets 2 yta (m²) (m²) ( ) ( ) (l) 1 B2 150 Träpellets 16.48 22 20 1000 Golvvärme Radiatorer 2 B2 160 Naturgas 14.7 41 0 1200 Golvvärme Radiatorer 3 B2 140 Träpellets 16.2 60 0 1250 Golvvärme 4 B2 120 Naturgas 12.75 30 0 950 Golvvärme Radiatorer 5 B2 270 Värmepump 14 30 0 950 Golvvärme Handdukstork 6 A1 120 Propan 13.44 18 10 670 Golvvärme 7 A2 138 Värmepump 12.12 45 0 820 Golvvärme Golvvärme 8 A1 170 Naturgas 9 30 0 670 Golvvärme Radiatorer 9 B1 180 Naturgas 8.64 35-55 870 Golvvärme Luftkonvektorer 10 B1 120 Naturgas 10.04 45 0 750 Golvvärme Radiatorer 11 A1 100 Naturgas 9 30 0 642 Radiatorer 12 A1 90 Naturgas 9.33 30-90 642 Radiatorer 13 A1 235 Naturgas 10.5 25-45 642 Radiatorer 14 A1 180 Naturgas 10.5 45 0 642 Radiatorer Tabell 7 : Viktiga egenskaper för de uppmätta systemen i Frankrike I Frankrike är de flesta av systemen samlade i närheten av Chambéry (Rhône-Alpes) där INES Education har sin kontorsbyggnad. Figur 20: Placering av uppmätta system i Frankrike På grund av svårigheter med mätningar i början av projektet finns mätresultat tillgängliga från 10 system (1 system med mätvärden för ett helt år och 9 med extrapoleringsmetoden). Mätning kommer fortsätta under 2011 för att få ett helt års mätvärden för 14 system. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 21

3.2. Energibalans för värmelagringstankarna Figur 21 och tabell 14 visar de uppmätta tankförlusterna, utvärderade enligt beskrivningen i paragraf 2.2, jämfört med referensförlusterna. För system I-2 och I-3 är det uppmätta flödet vid tillskottsvärmekällans utlopp väldigt varierande och mätningen gjord här är därför inte pålitlig. Förluster är inte presenterade i Tabell 8. Tankförluster Analysperiod (ofullständigt år) förhållande start slut uppmätt referens uppmätt / antal rum n Tillskottsvärmekälla referens I-1 Jun 10 Dec 10 1013 342 3 5 I-2 Jun 10 Dec 10 4 I-3 Naturgas Mar 10 Dec 10 5 I-4 Mar 10 Dec 10 1760 293 6 5 III-1 Dec 2009 Sep 10 2878 515 6 5 III-4 Värmepump Jun 10 Dec 10 1450 343 4 5 IV-3 VP + elpanna Jul 10 Dec 10 2601 309 8 5 IV-4 Jan 10 Dec 10 3143 621 5 5 V-1 Naturgas Apr 10 Dec 10 4091 448 9 5 V-2 Apr 10 Dec 10 1492 435 3 5 Tabell 8: Förluster från tank (och rör) i de uppmätta systemen i Frankrike Förhållandet mellan uppmätta förluster och referensförluster är stort (förutom för två system: I-1 och V-2) av två anledningar: på grund av att hela tankvolymen är väldigt varm under sommaren till följd av stora solvärmebidrag, samt på grund av alla förluster från röranslutningar, köldbryggor etc. (se rapport D5.4 [5]) volymen av tanken, och följaktligen arean med värmeförlust, är generellt mycket större än för referenssystemet kwh 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 ratio uppmätt referens förhållande uppmätt / referens 0 I-1 I-2 I-3 I-4 III-1 III-4 IV-3 IV-4 V-1 V-2 0 Figur 21: Årliga energiförluster från tankar i Frankrike D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 22

3.3. Årsresultat vid utloppet från tillskottsvärmekällan Table 9 visar årsindikatorer erhållna från två system i Frankrike. start slut För 1 år För 1 år För analysperiod För analysperiod om < 1 år (extrapolering om (extrapolering om om < 1 år Tillskottsvärmekälla FSC Fsav,th Fsav,ext FSC Fsav,th Fsav, ext FSC Fsav,th FSC Fsav,th Jun 10 Dec 10 0.31 13% 0.31 17% 18% 0.34 9% 0.29 10% Jun 10 Dec 10 0.23 10% 0.20 12% 14% Naturgas Mar 10 Dec 10 0.27 12% 0.35 16% Mar 10 Dec 10 0.26-4% 0.21-4% -2% 0.28-5% 0.20-6% Dec 2009 Sep 10 0.44 14% 0.42 15% 9% 0.45 10% 0.41 10% Värmepump Jun 10 Dec 10 0.59 35% 0.46 33% 0.34 6% 0.25 8% VP + elpanna Jul 10 Dec 10 0.77 25% 0.73 29% 0.57 6% 0.45 5% Naturgas Jan 10 Dec 10 0.35 21% 18% 0.36 8% Apr 10 Dec 10 0.22 1% 0.30 8% 10% Apr 10 Dec 10 0.38 26% 0.47 39% 33% 0.41 16% 0.46 24% Tabell 9: Årsindikatorer för uppmätta system i Frankrike 3.3.1. Termisk energibesparingsgrad Figur 22 visar energibesparingsgrad beräknad vid utloppet från tillskottsvärmekällan, mot FSC-värdet. Diagrammet visar några punkter med mätningar för kortare perioder än ett år (blåa punkter) samt motsvarande punkter extrapolerade till ett år, enligt extrapoleringsmetoden beskriven i [3]. Två system har resultat långt utanför intervallet för väl fungerande system: detta indikerar en icke optimal insamling av solenergi av systemet. Andra system har sin respektive punkt inom intervallet för väl fungerande system, eller inte långt utanför. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% Fsav,th utlopp Helt år Extrapolation Intervall för väl fungerande system Ofullständigt år 10% 0% FSC 0,0-10% 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 22: Termisk energibesparingsgrad (vid utloppet från tillskottsvärmekällan) mot FSC D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 23

3.4. Årsresultat vid inloppet till tillskottsvärmekällan 3.4.1. Termisk energibesparingsgrad Figur 23 visar energibesparingsgrad beräknad vid inloppet till tillskottsvärmekällan, mot FSC-värdet. Det går enbart att fastställa detta värde för system där en referens kan definieras. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Fsav,th inlopp Helt år Extrapolation Intervall för väl fungerande system Ofullständigt år 0% FSC 0,0-10% 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 23: Termisk energibesparingsgrad (vid inloppet till tillskottsvärmekällan) mot FSC Sex system ligger inom intervallet för väl fungerande system, eller väldigt nära. Två system ligger utanför intervallet, men medger fortfarande en energibesparing jämfört med referenssystemen. Men två system visar dåliga resultat, utan besparing eller till och med en negativ energibesparingsgrad. Som för österrikiska system är det ett tydligt samband mellan energibesparingsgrad och värmeförlusterna från tanken: varje kwh förlorad i värmeförlust är en kwh som saknas i energibesparingen! 3.4.2. Utökad energibesparingsgrad Den utökade energibesparingsgraden beskriver det globala beteendet hos systemet, med hänsyn tagen till mängden parasitisk energi som används av systemet och utvärderad på primärenerginivå (elektricitet är viktat enligt förhållandet primärenergi/slutenergi är lika med 2,5). Table 10 visar mätvärden på parasitisk elektricitet och figur 29 visar utökad energibesparingsgrad mot FSC. För systemen III-1, IV-4, V-1 och V-2 är referensvärdena ganska höga eftersom de är uträknade med hänsyn tagen till två uppvärmningskretsar. Uppmätta värden är lägre än referensvärdet för fyra system, men för tre andra är de liknande eller till och med högre än referensvärdena, vilket indikerar ett icke optimerat användande av elektricitet i dessa system. System III-1 är från samma tillverkare som det österrikiska systemet III-2 (Tabell 6). D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 24

Parasitisk elektricitet n Tillskottsvärmakälla Analysperiod start slut uppmätt Parasitisk elektricitet referens Antal kretsar för uppvärmning (kwh/year) 1400 1200 1000 800 uppmätt referens I-1 Jun 10 Dec 10 214 295 1 600 I-2 Jun 10 Dec 10 184 308 1 I-4 Mar 10 Dec 10 227 289 1 Naturgas III-1 Dec 2009 Sep 10 1164 817 2 IV-4 Jan 10 Dec 10 1195 1113 2 V-1 Apr 10 Dec 10 571 759 2 V-2 Apr 10 Dec 10 761 755 2 400 200 0 I-1 I-2 I-4 III-1 IV-4 V-1 V-2 Tabell 10: Parasitisk elektricitet för de uppmätta systemen i Frankrike I Figur 24 är endast ett system representerat vilket beror på att bara detta system har mätvärden från ett helt år och det inte finns någon metod för extrapolering av användningen av parasitisk elektricitet. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% Fsav,ext IV-4 Intervall för väl fungerande system 10% FSC 0% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 24:Utökad energibesparingsgrad mot FSC D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 25

4. Resultat i Tyskland 4.1. Placering av uppmätta system I Tyskland är de flesta av systemen samlade i närheten av Stuttgart (Baden Württemberg), där ITW har sin kontorsbyggnad. Figur 25: Placering av uppmätta system i Tyskland Tabell 11 visar de viktigaste egenskaperna för de uppmätta systemen i Tyskland. N Systemtyp Uppvärmd Uppvärmningssätt yta Solfångararyta Lutning Orientering Tankvolym Värme, krets 1 Värme, krets 2 (m²) (m²) ( ) ( ) (l) 1 A1 100 Naturgas 9.6 30 2 750 Golvvärme 2 B1 280 Träpellets (olja avstängd) 12.7 30 10 750 Golvvärme Radiatorer 3 B2 210 Eldningsolja 15.1 30 4 950 Radiatorer 4 B1 180 Naturgas 9.6 30 10 750 Radiatorer 5 C2 240 Naturgas 15.0 35 100 950 Radiatorer 6 C2 220 Eldningsolja 15.0 28 87 800 Radiatorer Tabell 11: Viktiga egenskaper för de uppmätta systemen i Tyskland D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 26

4.2. Årsresultat vid utloppet från tillskottsvärmekällan Tabell 12 visar årsindikatorer erhållna från fyra system i Tyskland. Analysperiod Analys inlopp Analys utlopp start slut För 1 år (extrapolering om nödvändigt) För analysperiod om < 1 år För 1 år (extrapolering om nödvändigt) För analysperiod om < 1 år n Tillskottsvärmekälla FSC Fsav,th Fsav,ext FSC Fsav,th Fsav, ext FSC Fsav,th FSC Fsav,th I1 Naturgas Jan 2010 Nov 2010 0.42 20% 0.45 21% I2 Naturgas Jun 2010 Nov 2010 II1 Naturgas Nov 2010 Nov 2010 II2 Eldningsolja Nov 2010 Nov 2010 III1 Panna (pellets) Maj 2010 Nov 2010 0.53 12% 0.67 31% III2 Eldningsolja Dec 2009 Nov 2010 0.48 15% III3 Naturgas Jun 2010 Nov 2010 0.24 0% 0.49 23% Tabell 12: Årsindikatorer för uppmätta system i Tyskland 4.2.1. Termisk energibesparingsgrad Figur 26 visar energibesparingsgrad beräknad vid utloppet från tillskottsvärmekällan, mot FSC-värdet. Diagrammet visar några punkter med mätningar för kortare perioder än ett år (blåa punkter) samt motsvarande punkter extrapolerade till ett år, enligt extrapoleringsmetoden beskriven i [3]. 100% 90% Fsav,th utlopp Helt år Extrapolering 80% Ofullständigt år 70% Intervall för väl fungerande system 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% FSC -10% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 26: Termisk energibesparingsgrad (vid utloppet från tillskottsvärmekällan) mot FSC Ett system har mätdata för ett helt år tillgängligt och motsvarande punkt ligger något under intervallet för väl fungerande system. För system I1 saknas endast en månad för att få ett års mätdata och motsvarande punkt ligger inom intervallet för väl fungerande system, både för den uppmätta perioden och för det extrapolerade värdet. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 27

Punkterna för de två andra systemen har en kortare mätperiod, med få månader där uppvärmningen används. Extrapolering är därför vanskligare och måste kontrolleras. 4.3. Årsresultat vid inloppet till tillskottsvärmekällan 4.3.1. Termisk energibesparingsgrad För närvarande inga data för den använda tillskottsenergin tillgänglig. 4.3.2. Utökad energibesparingsgrad För närvarande inga data för den använda parasitiska elektriciteten tillgänglig. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 28

5. Resultat i Sverige 5.1. Placering av uppmätta system I Sverige är de flesta av systemen samlade i närheten av Borlänge där SERC har sin kontorsbyggnad. Figur 27: Placering av uppmätta system i Sverige N Systemtyp Uppvärmd Uppvärmningssätt yta Solfångararyta Lutning Orientering Tankvolym Värme, krets 1 Värme, krets 2 (m²) (m²) ( ) ( ) (l) 1 B2 V4V 240 Träpellets 10.8 33-20 750 Radiatorer 2 B2 V4V 214 Träpellets 10.8 15 30 750 Radiatorer 3 B2 V4V 300 Träpellets 10.8 45 30 750 Radiatorer 4 B2 V4V 390 Träpellets 14.0 27 0 750 Radiatorer + elelement 5 B2 V4V 150 Träpellets 8.1 30 40 750 Radiatorer 6 B2 V4V 176 Träpellets 8.1 90-40 750 Radiatorer 7 B2 V4V 330 Ved och träpellets 9.2 37-10 2 250 Radiatorer Radiatorer 8 B2 V4V 120 Träpellets 9.2 49-10 750 Radiatorer 9 B2 V4V 290 Träpellets 10.8 35 0 1 500 Radiatorer + golvvärme 10 B2 V4V 300 Träpellets 10.8 30 0 750 Radiatorer Tabell 13: Viktiga egenskaper för de uppmätta systemen i Sverige På grund av problem med mätningen gick det inte att få användbara mätdata från tre av systemen. Analysen är gjord på sju system, som alla har samma hydrauliska system och samma typ av tillskottsvärmekälla (träpelletpanna). D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 29

5.2. Energibalans för värmelagringstankarna Figur 28 och tabell 14 visar de uppmätta tankförlusterna, utvärderade enligt beskrivningen i paragraf 2.2, jämfört med referensförlusterna. Förhållandet mellan uppmätta förluster och referensförluster är väldigt högt, förutom för system n 1 och 5. Analysperiod Tankförluster förhållande Tillskottsvärmekälla start slut uppmätt referens uppmätt / referens n sb1 Sep 2009 Aug 2010 2452 1730 1.4 sb2 Okt 2009 Sep 2010 3645 1774 2.1 sb3 Okt 2009 Sep 2010 4135 1749 2.4 sb4 Panna (pellets) Okt 2009 Sep 2010 4648 1798 2.6 sb5 Okt 2009 Sep 2010 2503 1807 1.4 sb6 Okt 2009 Sep 2010 5579 1822 3.1 sb10 Okt 2009 Sep 2010 3278 1802 1.8 Tabell 14 : Förluster från tank (och rör) i de uppmätta systemen i Sverige Förhållandet är väldigt stort av två anledningar: på grund av att hela tankvolymen är väldigt varm under sommaren till följd av stora solvärmebidrag, men även på grund av alla förluster från röranslutningar, köldbryggor etc (se rapport D5.4 [5]). volymen av tanken, och följaktligen arean med värmeförlust, är generellt mycket större än för referenssystemet 6000 kwh uppmätt referens 3,5 5000 förhållande uppmätt / referens 3,0 4000 2,5 2,0 3000 1,5 ratio 2000 1,0 1000 0,5 0 sb1 sb2 sb3 sb4 sb5 sb6 sb10 Figur 28: Årliga energiförluster från tankar i Sverige 0,0 D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 30

5.3. Årsresultat vid utloppet från tillskottsvärmekällan Table 15 visar årsindikatorer erhållna från sju system i Sverige. Analysperiod Analys utlopp Helt år Tillskottsvärmekälla start slut n FSC Fsav,th Fsav,ext sb1 Sep 2009 Aug 2010 0.17 6% sb2 Okt 2009 Sep 2010 0.27 4% sb3 Okt 2009 Sep 2010 0.27 5% sb4 Panna (pellets) Okt 2009 Sep 2010 0.28 0% NA sb5 Okt 2009 Sep 2010 0.28 6% sb6 Okt 2009 Sep 2010 0.16-6% sb10 Okt 2009 Sep 2010 0.20 7% Tabell 15: Årsindikatorer för uppmätta system i Sverige 5.3.1. Termisk energibesparingsgrad Figur 29 visar energibesparingsgrad beräknad vid utloppet från tillskottsvärmekällan, mot FSC-värdet. Resultaten från 2 system ligger inom intervallet för väl fungerande system, 3 system ligger inte långt utanför intervallet men 2 system ligger ganska lågt. Dessa 2 system har också det sämsta förhållandet mellan uppmätt värmeförlust och referensvärmeförlust (Figur 28). 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Fsav,th utlopp sb1 sb2 sb3 sb4 sb5 sb6 sb10 0% FSCIntervall för väl fungerande system -10% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 29: Termisk energibesparingsgrad (vid utloppet från tillskottsvärmekällan) mot FSC Eftersom de uppmätta husen har en stor uppvärmd area och därför höga uppvärmningslaster samtidigt som de installerade solfångarna är ganska små, går det inte att nå höga värden på FSC (det högsta värdet är 0,28). Energibesparingsgraden är därför begränsad. Teoretiskt borde värden upp emot 0,15 vara möjliga, men i verkligheten, på grund av stora tankförluster, når inget värde upp till 0,1. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 31

5.4. Årsresultat vid inloppet till tillskottsvärmekällan För de tio uppmätta systemen används träpellet som tillskottsvärmekälla, vilket är svårt att mäta. Det finns en del utrustning, till exempel en våg under pelletförrådet men det är väldigt dyrt och kunde inte användas inom projektet. Av den anledningen har inte energibesparingsgraden kunnat beräknas. 5.4.1. Parasitisk elektricitet Tabell 16 visar uppmätta värden för parasitisk elektricitet. Det finns ingen metod tillgänglig för att beräkna ett referensvärde för parasitisk elektricitet för system som använder pelletpanna. Några egenskaper för de installerade systemen kan ha förklaringar till de väldigt skilda värdena som observerats: Den första anledningen är skillnaden i tändanordningen hos pelletpannan: vissa av systemen (SB1, SB2, SB3 and SB6) använder sig av en elektrisk värmare för tändning från kallstart, i övrigt hålls en glödbädd för uppstarter. Andra system (SB5, SB10) använder enbart elvärmare för tändning och använder därför mer elektricitet än tidigare anordning. För systemet SB4 har ingen information om tändanordningen hittats. En annan orsak till de stora skillnader som observerats är kopplad till antalet pumpar i systemet samt deras verkningsgrad. Vissa system har en pump för varmvattencirkulation (SB4, SB10). SB10 har även ytterligare en pump för en extra uppvärmningskrets. SB1 har endast en uppvärmningskrets, men den är kopplad till 2 hus (ett gästhus vid sidan av huvudbyggnaden), vilket skulle kunna kräva en större pump eller en högre inställning på pumpen jämfört med andra system. För system SB3 är en del av pumparna nya och mer effektiva. Det skulle kunna förklara den lägre förbrukningen av parasitisk elektricitet jämfört med SB1 eller SB2, som har samma typ av tändning av pellet. Analysperiod Parasitisk elektricitet Antal kretsar för uppvärmning n Tillskottsvärmekälla start slut sb1 Sep 2009 Aug 2010 904 1 sb2 Okt 2009 Sep 2010 601 1 sb3 Okt 2009 Sep 2010 478 1 sb4 Panna (pellets) Okt 2009 Sep 2010 1164 1 sb5 Okt 2009 Sep 2010 819 1 sb6 Okt 2009 Sep 2010 469 1 sb10 Okt 2009 Sep 2010 1415 2 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 (kwh/year) Parasitisk elektricitet sb1 sb2 sb3 sb4 sb5 sb6 sb10 Tabell 16: Parasitisk elektricitet för de uppmätta systemen i Sverige D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 32

6. Resultat från det franska projektet Solcombi2 Mellan 2007 och 2010 har 20 kombisolvärmesystem från 2 tillverkare blivit uppmätta i Frankrike med hjälp av ADEME, EDF och GDF-Suez, genom samma metodik som i projekt CombiSol ([2] and [3]). De installerade systemen är huvudsakligen kompakta fabrikstillverkade system med samma hydrauliska koncept för alla system från samma tillverkare. Det enda som skiljer systemen åt är vilket typ av tillskottsvärmekälla som används. 6.1. Placering av uppmätta system Figur 30: Placering av uppmätta system i Frankrike (projekt Solcombi2) De huvudsakliga egenskaperna för de uppmätta husen ges i tabell 17 and tabell 18. Hus för tillverkare A är äldre än de för tillverkare B. Placeringen visas i figur 30. N Uppvärmd yta (m²) Tillskottsvärmekälla Solfångaryta (m²) Lutning Orientering Konstruktions år Kända energibesparande åtgärder Golvvärme Radiatorer B1 131 Naturgas 9.4 45 Syd 1970 isolering + dubbelglas X X B2 300 Naturgas 11.8 45 40 Väst 1975 + ny del isolering av nya delen X B4 100 Naturgas 9.4 30 24 Öst 1980 X X B5 130 Naturgas 9.4 50 Syd 1980 X B6 120 Naturgas 7.1 55 45 Öst 1980 X B7 150 Naturgas 7.1 45 42 Öst 2000 2 zoner B8 140 Naturgas 7.1 45 17 Väst 2006 X B9 125 Naturgas 7.1 40 45 Öst 1900 isolering tak och väggar X B10 200 Eldningsolja 9.4 45 Syd 1999 X X B11 120 Naturgas 14.1 45 Syd 1999 X Tabell 17: Egenskaper för de uppmätta husen (Tillverkare A) D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 33

N Uppvärmd yta (m²) Tillskottsvärmekälla Solfångaryta (m²) Lutning Orientering Konstruktions år Golvvärme Radiatorer 1 200 Propan 17.8 35 Syd hösten 2004 2 zoner 2 160 Eldningsolja 12.7 45 Syd hösten 2004 X X 3 160 Propan 13.7 26 Syd aug 2005 X 4 120 Naturgas 10.3 67 Syd sep 2005 X 5 120 Eldningsolja 16.3 45 5 Sydväst sommaren 2005 X 6 165 Elektricitet 17.8 30 Syd 2005 2 zoner 7 180 Värmepump 16.4 30 Syd sep 2006 2 zoner 8 140 Naturgas 16.1 45 Syd 2004 2 zoner 9 155 Propan 16.4 35 Syd 2 zoner 10 198 Träpellets 22.0 55 Syd 2006 2 zoner Tabell 18: Egenskaper för de uppmätta husen (Tillverkare B) 6.2. Energibalans för värmelagringstankarna Figur 31 visar de uppmätta tankförlusterna, utvärderade enligt beskrivningen i paragraf 2.2, jämfört med referensförlusterna. Bortsett från ett system är de uppmätta tankförlusterna lägre 2500 kwh, en siffra som är mycket lägre än vad som mättes upp i CombiSol-projektet (figur 14, figur 21 samt figur 28). Det här är uppenbarligen relaterat till systemens kompakta design (korta anslutningsrör) samt de små tankvolymerna. 4000 kwh 7 Uppmätta förluster (Tillverkare A) 3500 6 3000 5 Referensförluster (Tillverkare A) 2500 2000 4 ratio Uppmätta förluster (Tillverkare B) 1500 1000 3 2 Referensförluster (Tillverkare B) 500 1 förhållande uppmätt / referens 0 9,4 11,8 9,4 9,4 7,1 7,1 9,4 7,1 14,1 12.7 13.6 10.3 16.2 17.8 16.3 16.0 Solfångaryta (m²) 0 Figur 31: Årliga energiförluster från tankar i Frankrike (projekt Solcombi2) 6.3. Årsresultat vid utloppet från tillskottsvärmekällan Eftersom husen för tillverkare A generellt är äldre än de för tillverkare B, samt att de är belägna i mindre soliga klimat (nordöstra Frankrike för vissa av dem) samtidigt som solfångararean är mycket mindre, blir FSC-värdena för tillverkare A generellt mycket lägre än för tillverkare B. 6.3.1. Termisk energibesparingsgrad På grund av skillnaden i FSC-värden så kan väldigt olika energibesparingsgrad observeras. Dessa värden är utvärderade vid pannans utlopp, vilket innebär att ingen hänsyn är tagen till kopplingen mellan soldelen av systemet och pannan. System från tillverkare B är effektivare än de från tillverkare A, från vilka nästan D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 34

hälften av systemen återfinns nedanför intervallet för väl fungerande system, huvudsakligen på grund av en för liten specifik lagringsvolym. 100% 90% 80% 70% 60% Fsav,th Tillverkare A 1 lagringstank 2 lagringstankar Tillverkare B 50% 40% Intervall för väl fungerande system 30% 20% 10% 0% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 32: Prestanda för uppmätta system i Frankrike, utvärderade vid pannans utlopp (projekt Solcombi2) 6.4. Årsresultat vid inloppet till tillskottsvärmekällan 6.4.1. Termisk energibesparingsgrad Med hänsyn tagen till pannans verkningsgrad så hamnar alla representerade punkter inom intervallet för väl fungerande system (figur 33). Inom det här området så har den övre kurvan tagits fram inom IEA Task 26 för ett system som använder en kondenserande panna, medan den lägre kurvan är framtagen från ett system med en vanlig panna. Alla system från tillverkare A använder sig av en kondenserande gaspanna. 5 system från tillverkare B använder samma typ av panna (4 med gas och en med olja). Det är tydligt att kondenserande pannor har fördelar. För tillverkare A finns det ingen tydlig fördel med användandet av två tankar: det är rimligt att anta att det utökade solvärmeutbytet mer eller mindre vägs upp av ökade tank- och rörförluster. FSC 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% Fsav,th inlet Intervall för väl fungerande system Tillverkare A Tillverkare B Kondenserande, gas Kondenserande, olja Eldningsolja Elpanna 1 lagringstank 2 lagringstankar VP + elpanna 10% FSC 0% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 33: Prestanda för uppmätta system i Frankrike, utvärderade vid pannans inlopp (projekt Solcombi2) För tillverkare B visar systemet med en värmepump och en elpanna på väldigt dåliga prestanda. Väldigt nära 0, vilket innebär att det uppmätta systemet använder nästan lika mycket elektricitet som referenssystemet. Vid en närmare undersökning av systemets funktion visar det sig att elpannan är i drift D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 35

mer än den borde, enbart för att leverera energin nödvändig för varmvattenproduktion, samt att en ansenlig del används till uppvärmning. I själva verket går solvärmebidraget förlorat på grund av fel på utrustningen som står för tillskottsvärmen. 6.4.2. Utökad energibesparingsgrad Den här indikatorn tar hänsyn till den parasitiska elektriciteten som används. Figur 34 visas den uppmätta parasitiska elektriciteten jämfört med referensfallet. Alla system där indikatorn har kunnat beräknas visar på bättre resultat än referensvärdet. Detta förklarar varför punkterna i figur 35 befinner sig högre upp i intervallet för väl fungerande än motsvarande punkter i figur 33. 1200 Uppmätt parasitisk elektricitet (kwh) Tillverkare A Tillverkare B 1000 800 600 400 200 Referens, parasitisk elektricitet (kwh) 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Figur 34: Uppmätt använd parasitisk elektricitet mot referensvärdet (projekt Solcombi2) 100% 90% 80% Fsav,ext Intervall för väl fungerande system Tillverkare A 1 lagringstank 2 lagringstankar 70% 60% 50% 40% Tillverkare B Kondenserande, gas Kondenserande, olja 30% 20% Eldnings Elpanna 10% FSC 0% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 35: Prestanda på uppmätta system i Frankrike utvärderade vid utloppet från tillskottsvärmekällan (projekt Solcombi2) D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 36

6.5. Energi producerat från solkretsen samt energibesparingar Den uppmätta energin från solkretsen ger en indikation på hur den delen av systemet fungerar. Energibesparingen kan variera mycket eftersom hänsyn tas till hela systemet (tank- och rörförluster, pannans verkningsgrad etc ). Figur 36 visar specifikt solvärmebidrag samt specifik energibesparing (solvärme producerad i solfångarkretsen samt energibesparing dividerat med solfångarens yta) för de två tillverkarna. För tillverkare A är det en tydlig skillnad mellan de två figurerna: den specifika lagringsvolymen är ganska liten, vilket gör att solvärme inte kan lagras effektivt under vissa perioder när värmelasten är låg och solinstrålningen hög. Specifik energibesparing är inom samma intervall för de två tillverkarna, men system från den andra tillverkaren har mycket har mycket större solfångarytor. Figur 37 visar solvärme producerad i solfångarkretsen samt energibesparing i absoluta tal: en tydlig skillnad kan ses mellan de två tillverkarna och igen är detta relaterat till den typiska solfångarstorleken som erbjuds i deras system. 800 700 (kwh/m².år) Solfångarkrets (Tillverkare A) Energibesparing (Tillverkare A) Solfångarkrets (Tillverkare B) Energibesparing (Tillverkare B) 600 500 400 300 200 100 0 9,4 11,8 9,4 9,4 7,1 7,1 7,1 9,4 7,1 14,1 17.8 12.7 13.6 10.3 16.2 17.8 16.3 16.0 21.8 Solfångaryta (m²) Figur 36: Specifikt solvärmebidrag i solfångarkretsen samt specifik energibesparing av tillskottsvärme (projekt Solcombi2) D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 37

12000 10000 (kwh/år) Solfångarkrets (Tillverkare A) Energibesparing (Tillverkare A) Solfångarkrets (Tillverkare B) Energibesparing (Tillverkare B) 8000 6000 4000 2000 0 9,4 11,8 9,4 9,4 7,1 7,1 7,1 9,4 7,1 14,1 17,8 12,7 13,6 10,3 16,2 17,8 16,3 16,0 21,8 Solfångararea (m²) Figur 37: Solvärmebidrag i solfångarkretsen samt energibesparing av tillskottsvärme (projekt Solcombi2) 6.6. Sammanfattning De uppmätta systemen inom Solcombi2-projektet är kompakta fabrikstillverkade system och visar generellt bättre resultat än system där komponenterna är prefabricerade och sedan sammanbyggda på plats som de i CombiSol-projektet. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 38

7. Allmänna kommentarer 7.1. Framledningstemperaturer för varmvatten De olika typerna av varmvattenberedning ger inte samma komfort. System med direktvärmeväxlare har en begränsning i levererbar effekt. Nedan visas några detaljerade diagram med tidssteg i datainsamlingen på en minut. Volymen för tappningen är på x-axeln. Temperaturen uppmätt med den varma temperatursensorn för värmemängdsmätare C2 i figur 10 är plottad på y-axeln. Varje blå linje visar förändringen av varmvattentemperaturen i enlighet med den förbrukade volymen. Den röda linjen är en kurva som indikerar systemets förmåga att leverera varmvatten mer eller mindre snabbt vid det inställda börvärdet. 7.1.1. Integrerad värmeväxlare för varmvattenberedning I dessa system sker varmvattenberedningen i en slinga med en levererbar effekt som beror på dess storlek som inställd temperatur i tanken. Beroende av storleken på tappningen så är temperaturen stabil (figur 37) för små tappningar eller inte (figur 38) för stora tappningar. Uppnådd varmvattentemperatur mot tappningsmängd 80 70 Temperatur ( C) 60 50 40 Maximal tappning = 4,4 l/min, min kallvattentemperatur = 8 C, effekt = 18 kw 30 Tappningsmängd (l) 20 0 5 10 15 20 Figur 38: Förändring av varmvattentemperatur (integrerad värmeväxlare, lågt behov) Uppnådd varmvattentemperatur mot tappningsmängd 60 50 Temperatur ( C) tappningsmängd = 9 l/min, effekt = 20 kw 40 30 tappningsmängd = 14 l/min, effekt = 30 kw Tappningsmängd (l) 20 0 50 100 150 200 Figur 39: Förändring av varmvattentemperatur (integrerad värmeväxlare, högt behov) D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 39

7.1.2. Tank i tank I dessa system är en varmvattentank nedsänkt i huvudtanken. Beroende av storleken på varmvattentanken kan stora tappningar göras. I Figur 39 är varmvattentanken (180 l) mycket större än den största tappningen och varmvattentemperaturen är därför stabil under hela tappningen. Uppnådd varmvattentemperatur mot tappningsmängd 70 Temperatur ( C) 60 50 Maximal tappning = 14 l/min, min kallvattentemperatur = 6,5 C, effekt = 35 kw 40 30 20 Tappningsmängd (l) 0 20 40 60 80 100 120 Figur 40: Förändring av varmvattentemperatur (tank i tank, högt behov) 7.2. Generell överblick I det här kapitlet presenteras resultat från de olika länderna tillsammans för att analysera ifall det går att se några gemensamma tendenser. Nedan visas fyra par diagram, där varje par visar utvärdering vid utloppet från tillskottsvärmekällan samt vid inloppet till tillskottsvärmekällan. Vid utloppet från tillskottsvärmekällan är den termiska energibesparingsgraden relaterad till hur solvärme kommer att minska behovet av tillskottsvärme, med hänsyn tagen till kvaliteten av soldelen av systemet: värmelager, hydrauliskt schema samt kontrollstrategi. Vid inloppet till tillskottsvärmekällan inkluderar den termiska energibesparingsgraden kvaliteten av tillskottsvärmekällan samt dess kontrollstrategi och koppling till soldelen av systemet. 7.2.1. Resultat sorterade efter land Figur 41 visar resultat sorterat efter land. Tre områden kan relaterade till storleksaspekterna av systemen kan urskiljas: I Sverige med små solfångarytor (medelvärde: 9 m 2 ) installerade på stora hus med höga värmelaster fås de lägsta värdena för FSC och energibesparingsgrad. I Österrike med stora solfångarytor (medelvärde: 18 m 2 ) installerade fås de högsta värdena för FSC och energibesparingsgrad. I Frankrike och Tyskland med medelstora solfångare (medelvärde: 10 m 2 för Frankrike och 12 m 2 för Tyskland) fås punkter som ligger i mitten av diagrammen. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 40

100% 90% 80% 70% 60% Termisk energibesparingsgrad Utlopp från tillskottsvärmekällan Intervall för väl fungerande system Österrike Frankrike Tyskland Sverige 100% 90% 80% 70% 60% Termisk energibesparingsgrad Inlopp till tillskottsvärmekällan Intervall för väl fungerande system Österrike Frankrike 50% 50% 40% 40% 30% 30% 20% 20% 10% 0% FSC 10% 0% FSC -10% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0-10% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 41: Resultat sorterade efter land 7.2.2. Resultat sorterade efter tillverkare Figur 42 visar resultat sorterade efter tillverkare. Det går inte att se några tydliga tendenser, speciellt för tillverkare som har installerade system i flera länder (Österrike, Tyskland och Frankrike). För Sverige är läget lite speciellt eftersom svenska system endast distribueras i Sverige. 100% 90% 80% 70% 60% 50% Termisk energibesparingsgrad Utlopp från tillskottsvärmekällan Intervall för väl fungerande system Tillverkare A Tillverkare B Tillverkare C Tillverkare D Tillverkare E Tillverkare F Tillverkare G Tillverkare H 100% Termisk 90% energibesparingsgrad 80% 70% 60% 50% Inlopp till tillskottsvärmekällan Intervall för väl fungerande system Tillverkare A Tillverkare B Tillverkare D Tillverkare E Tillverkare F Tillverkare G 40% Tillverkare I 40% 30% 30% 20% 20% 10% 0% FSC 10% 0% FSC -10% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0-10% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 42: Resultat sorterade efter tillverkare 7.2.3. Resultat sorterade efter systemtyp Figur 43 visar resultat sorterade efter systemtyp enligt Figur 2. Det går inte att se några tydliga tendenser, speciellt för tillverkare som har installerade system i flera länder (Österrike, Tyskland och Frankrike). Återigen är Sverige speciellt eftersom de svenska systemen använder ett speciellt hydrauliskt schema med en 4-vägsventil. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% Termisk energibesparingsgrad Utlopp från tillskottsvärmekällan Intervall för väl fungerande system A1 A2 B1 B2 B2 V4V C1 C2 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% Termisk energibesparingsgrad Inlopp till tillskottsvärmekällan Intervall för väl fungerande system A1 A2 B1 B2 C1 C2 30% 30% 20% 20% 10% 10% 0% -10% FSC 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0% -10% FSC 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 43: Resultat sorterade efter systemtyp 7.2.4. Jämförelse mellan kompakta system och system byggda på plats I Figur 44 jämförs resultat från projekt Combisol med resultat från det franska projektet Solcombi2 (kapitel 6). Som redan nämnts visar det sistnämnda projektet bättre resultat än inom Combisol eftersom de uppmätta systemen var homogena kompakta fabrikstillverkade system med få anslutningar mellan olika delar av systemet och inga oisolerade oanvända röranslutningar. Några av dessa system ligger dock under intervallet för väl fungerande system på grund av en icke optimerad tank (vänstra diagrammet). D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 41

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% -10% Termisk energibesparingsgrad Utlopp från tillskottsvärmekällan Intervall för väl fungerande system Combisol: system uppförda på plats Solcombi2: kompakta system 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 bra acceptabelt dåligt FSC 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% -10% Termisk energibesparingsgrad Inlopp till tillskottsvärmekällan Intervall för väl fungerande system Combisol: system uppförda på plats Solcombi2: kompakta system 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 bra acceptabelt dåligt FSC Figur 44: Kompakta system jämfört med system byggda på plats De kompakta systemen utvärderade inom project Solcombi2 använder huvudsakligen effektiva tillskottsvärmekällor som kondenserande pannor. Tack vare detta ligger alla system utom ett (se kapitel 6.4.1) inom intervallet för väl fungerande system. För system byggda på plats ligger prestandan lägre, med vissa system som inte fungerar alls. 7.3. Jämförelse mellan laboratorietester och fältmätningar Vissa system har även blivit utvärderade i testuppställningar på laboratorium enligt testmetoden som beskrivs i "WP3: Laboratory determination of primary energy savings". Tabell 19 visar huvudparametrarna för de tre olika system som utvärderats i laboratorium samt var resultat från fältmätningar finns tillgängliga. För tillverkare 1 finns resultat från två fältmätningar tillgängliga, men för ett av dem skiljer sig det hydrauliska schemat åt eftersom tappvarmvattentanken har installerats efter den integrerade värmeväxlaren i huvudtanken. Det har därför inte tagits med i jämförelsen. Solfångaryta Systemtyp Klimat last last FSC Fsav Värmelast Varmvatten- Total (m²) (kwh) (kwh) (kwh) Tillverkare 1 B1 8914 3099 12013 0.52 30% Labtester Tillverkare 2 16.0 C2 Zürich 11105 2709 13814 0.54 20% Tillverkare 3 A1 13309 3005 16314 0.53 28% Tillverkare 1 10.0 B1 Lyon 11971 1601 13572 0.38 26% Tillverkare 2 18.6 C1 Graz 9161 381 9543 0.59 21% Fältmätningar Tillverkare 3 9.3 A1 Stuttgart 13353 1745 15098 0.42 20% Tabell 19 : Jämförelse mellan indikatorer från labtester och fältmätningar Position för utvärdering av tillskottsvärme Inlopp till tillskottsvärmekällan Inlopp till tillskottsvärmekällan Utlopp från tillskottsvärmekällan Klimatet för de uppmätta systemen är fastlandsklimat liknande klimatet för Zürich som använts för labtesterna. För tillverkare 1 och 3 ligger de verkliga lasterna nära de laster som använts i labtesterna. System 2 har en lägre last jämfört med lasten som används i labtesterna. D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 42

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% Termisk energibesparingsgrad Labtester Intervall för väl fungerande system Tillverkare 1 Tillverkare 2 Tillverkare 3 Fältmätningar 20% 10% 0% Utlopp från tillskottsvärmekällan 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Figur 45: Jämförelse mellan resultat från labtester och fältmätningar Figur 45 visar termisk energibesparingsgrad mot FSC-värde för labtester och fältmätningar. Följande observationer kan göras: Resultat från fältmätningar är överensstämmande med resultaten från labtesterna eftersom det för alla tillverkare är så, att linjen mellan båda punkterna har liknande lutning jämfört med intervallet för väl fungerande system. För system från tillverkare 1 och 3 har de verkliga punkterna lägre värden på FSC och energibesparingsgrad, huvudsakligen på grund av mindre solfångarytor eftersom laster och tillgänglig solinstrålning är liknande. För system från tillverkare 2 gäller det motsatta; de verkliga punkterna har högre värden på FSC och energibesparingsgrad vilket är relaterat till något större solfångaryta, men huvudsakligen till en lägre last. Den här jämförelsen visar på god överensstämmelse mellan resultat från labtester och fältmätningar, vilket är ett bevis på giltigheten av FSC-metoden för utvärdering av den termiska verkningsgraden från kombisolsystem. FSC D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 43

8 Resultat Mätutrustning installerad i olika system har gjort det möjligt att sätta siffror på vad som har varit mer eller mindre känt, men inte ordentligt uppmätt. De huvudsakliga resultaten från arbetet ges nedan: Den huvudsakliga parametern som styr årliga besparingar är värmeförlusterna från hela systemet. För att minimera dessa förluster krävs flera åtgärder: o o o o Använd en stor tank istället för flera små med samma totalvolym. Minimera rörlängden mellan olika komponenter: ur den här aspekten är kompakta system med alla komponenter förutom solfångarna prefabricerade i en ensam enhet mycket mer effektiva än flera enheter ihopkopplade på plats. Om ett system med flera enheter installeras så ska placeringen av enheterna väljas, så att rörlängderna kan minimeras. Alla rör måste isoleras väldigt noggrant, utan några öppningar mellan de isolerade delarna. Alla oanvända anslutningar på tanken måste isoleras. Om dessa åtgärder inte följs ordentligt är det möjligt att det årliga solvärmebidraget kan bli mindre än de årliga förlusterna från tank och rör. Den andra viktiga punkten är kvaliteten på tillskottsvärmekällan. Ett kombisolvärmesystem är ett komplett system, inklusive pannan. För nya system måste effektiva värmekällor, som till exempel kondenserande pannor eller markvärmepumpar, väljas. För kombisolvärmesystem installerade i befintliga hus måste pannan bytas ut om den är för gammal och har för låg verkningsgrad. Lågtemperatursystem för uppvärmning låter solfångaren arbeta med lägre temperaturer och ger en högre verkningsgrad. Parasitisk elektricitet kan variera väldigt mycket: de bästa systemen använder mindre än 500 kwh elektricitet per år medan system som inte är optimerade kan använda upp till tre gånger så mycket elektricitet. För att få effektiva system måste alla åtgärder som beskrivits göras på ett enhetligt sätt: om inte så kommer den svagaste länken att sänka prestanda i botten. 9. Referenser [1]: THÜR A., BREIDLER J., KUHNESS G. and all, 2010, D2.4: Updated State of the Art Report Of Solar Combisystems analysed within CombiSol, technical report of the Combisol project, 85 p [2]: LETZ T. and all, 2010, D4.1: Specification for monitoring, collection and evaluation of results, technical report of the Combisol project, 17 p [3]: LETZ T. and all, 2010, D4 2: Guidelines for calculation of savings indicators, technical report of the Combisol project, 34 p [4]: LETZ T. and all, 2010, D4.3: Software for quick delivery of yearly indicators, technical report of the Combisol project, 12 p [5]: THÜR A. and all, 2010, D5.4: Main conclusions and resulting in general recommendations for the industry, technical report of the Combisol project, xx p D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 44

10. Detaljerade resultat från uppmätta system D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 45

D4.4 : Jämförelse av resultat från alla uppmätta anläggningar page 46