Hushåll med solvärme ett svenskt pilotprojekt i Anneberg Andreas Jonsson Magdalena Lundh Erica Löfström

Hushåll med solvärme ett svenskt pilotprojekt i Anneberg Andreas Jonsson Magdalena Lundh Erica Löfström Arbetsnotat Nr 30 Februari 2005 ISSN 1403-8307

Sammanfattning Under 2000-2001 uppfördes i Danderyd utanför Stockholm ett nytt bostadsområde, Anneberg, med ett värmesystem bestående av solvärme som lagras från sommaren till uppvärmningsperioden, kompletterat med elvärme. Genom denna lösning beräknas solvärmen kunna täcka nästan 70 % av områdets totala värmelast för tappvarmvatten och uppvärmning av byggnaderna. För att öka levererad energimängd för lagring har man valt en ökad solfångararea, och därmed en stor takarea, i söderriktning. För lagring används sedan ett borrhålslager i berget. Både tekniken för solvärme och för borrhålslager är väl utvecklad, medan kombinationen är unik. Syftet med den här studien är att studera energilösningarna i Anneberg ur ett tvärvetenskapligt perspektiv, dels genom att försöka reda ut hur värmesystemet har fungerat rent tekniskt och vad det energimässigt innebär att södertaken är större än konventionellt, medan fönsterarean i söder har minskats. Dessutom undersöks hur de boende i området uppfattar energilösningarna och vilka attityder det finns kring värmesystemet. För att genomföra studien angreps problemställningarna både ur ett socialt och ett tekniskt fokus där ett systemperspektiv användes som utgångspunkt. För att kunna utreda brukarnas syn på värmesystemet och området i stort gjordes djupintervjuer med ett antal boende i området. Värmesystemets tekniska funktion utreddes genom att studera elanvändningen i området samt mätdata på energimängder i systemet. Dessutom gjordes energisimuleringar dels på fönstren för att kunna uppskatta vad en eventuellt större fönsterarea skulle innebära för husens energibalans, dels av solfångarna för att utreda hur mycket energi som kan förväntas erhållas från systemet. Jämförelser mellan simulerade och uppmätta energiutbyten i solfångarna visar en viss avvikelse, främst för ett av de studerade delområdena. Utgående från de uppmätta energimängderna kan dock slutsatsen dras att den förväntade täckningsgaden för solvärmesystemet på 70 % verkar ytterst rimlig. Värmeutbytet från solfångarna blir något större än om takfönster istället installerats. Resultaten från fönstersimuleringar visar även att det finns en potential att minska behovet av tillförd värme genom ökad fönsterarea åt söder. Genom intervjuerna framkom ett antal områden och frågor som starkt kopplar ihop människan och tekniken i området. Ett sådant är att värmesystemet i vissa fall uppfattas som svårstyrt och svårt att förstå. Ett annat är hur förväntningarna på ett golvvärmesystem skiljer sig från den faktiska upplevelsen av ett lågtemperatursystem. Dessutom beskrivs och upplevs funktionen, eller bristen på funktion, hos värmesystemet mycket olika. En slutsats som kan dras är att värmesystemet ännu inte fungerar som förväntat. Någon större reduktion av elanvändningen har inte noterats och de boende är besvikna. Eftersom berglagret uppnår full kapacitet först efter minst tre år och ett antal avbrott har försenat driften av värmesystemet är det dock för tidigt att med säkerhet fastställa dess funktion. 2

Förord I den här studien av energilösningarna i Anneberg har tre doktorander från Uppsala respektive Linköpings universitet samarbetat: Andreas Jonsson har en bakgrund som civilingenjör i teknisk fysik från Umeå Universitet och är doktorand vid avdelningen för Fasta tillståndets fysik, Institutionen för teknikvetenskaper, vid Uppsala Universitet. Forskningen behandlar företrädesvis materialstudier för solenergitillämpningar och innefattar även en hel del mättekniska aspekter för optisk karakterisering. I studien har Andreas gjort tekniska beräkningar på fönstren i området och undersökt hur den låga andelen södervända fönster påverkar värmebehovet. Magdalena Lundh har en magisterexamen i fysik med inriktning mot problemlösning från Göteborgs Universitet och är doktorand vid avdelningen för Fasta tillståndets fysik, Institutionen för teknikvetenskaper, vid Uppsala Universitet. Forskningen innefattar främst material till absorbatorytor i solfångare, men även systemaspekter på solfångarsystem. I denna studie har Magdalena utfört beräkningar på solfångarna i Anneberg och undersökt värmesystemets funktion. Erica Löfström har en magisterexamen i Informatik: informations- och medievetenskap från Linköpings Universitet och är doktorand vid Tema Teknik och Social förändring vid Linköpings Universitet. Avhandlingen handlar om resursanvändning i hushållet och vardagens aktivitetsmönster kartläggs och analyseras. I denna studie har Erica ansvarat för intervjuerna av de boende samt genomfört analysen av dessa. Vi vill rikta ett stort tack till alla de som gjort detta arbete möjligt genom att bidra med information, kunskap och erfarenhet. Först och främst skulle vi vilja tacka alla de boende i området Anneberg som visat intresse för medverkan i studien. Vidare vill vi tacka Jan-Olof Dalenbäck, Chalmers, Gunnar Johansson, Peab, Stig Ram, ordförande i bostadsrättsföreningen, Lennart Ringblom, energikonsult, och personal vid HSB Bostad Stockholm, vilka alla har bidragit med väsentliga faktauppgifter. Även ni som här inte omnämns vid namn, men som har bidragit med viktiga detaljer, skall ha ett stort tack. Tobias Boström, Wiktoria Glad, Anna Green, Maria Hall, Charlotta Isaksson, Fredrik Karlsson, Mari-Louise Persson och Anna Werner har varit goda förebilder och deras lärdomar från liknande projekt har förmodligen underlättat vårt arbete betydligt. Vi vill avslutningsvis tacka våra handledare, Kajsa Ellegård, Arne Roos, Jenny Palm och Ewa Wäckelgård och övriga som läst rapporten och gett värdefulla kommentarer och idéer. Den här studien är utförd inom ramarna för den tvärvetenskapliga forskarskolan Program Energisystem. Det nationella Energisystemprogrammet har som målsättning att uppnå kunskap om komplexa energirelaterade frågor genom att kombinera teknik- och samhällsvetarforskning. Inom forskarprogrammet analyseras processer för omvandling, överföring och användande av energi, vilka kan kombineras i syfte att uppnå specifika mål. Utan finansiering från Elanprogrammet inom Elforsk, Formas och Energimyndigheten hade arbetet inte varit möjligt att genomföra. 3

Innehållsförteckning Sammanfattning... 2 1 Inledning... 6 2 Syfte och frågeställning... 8 3 Metod... 9 3.1 Systemperspektiv och djupintervjuer... 9 3.2 Simuleringar... 11 3.2.1 Varför simulera?... 11 3.2.2 Förtjänster... 11 3.2.3 Begränsningar... 11 3.2.4 Konstruktion och användning av simuleringsmodeller... 12 4 Bostadsområdet Anneberg... 13 4.1 Bakgrund till området... 13 4.2 Områdesbeskrivning... 15 4.2.1 Värmesystemet... 15 4.2.2 Distributionscentral och undercentraler... 15 4.2.3 Ekonomi kring uppförandet... 16 4.3 Byggnaderna... 16 4.3.1 Energitillförsel... 17 4.3.2 Solfångare... 18 4.3.3 Värmesystem... 18 4.3.4 Spets- och reservbehov... 18 4.3.5 Tappvarmvatten... 18 5 Teknisk beskrivning... 19 5.1 Värmesystemet... 19 5.1.1 Undercentralerna... 19 5.1.2 I lägenheterna... 22 5.1.3 Kretsen till värmelagret... 23 5.2 Solfångare... 23 5.2.1 Plana solfångare... 24 5.2.2 Solfångarna i Anneberg... 25 5.2.3 Montering av solfångare... 26 5.2.4 Solfångarsystem... 26 5.2.5 Solvärmeanläggningar med säsongslager... 28 5.3 Fönster... 29 5.3.1 Fönstren i Anneberg... 29 5.3.2 Påverkan på byggnadens energibalans... 30 5.3.3 Värme transporteras på tre sätt... 30 5.3.4 Lågemissions- och solskyddsfönster... 30 5.3.5 Kondens... 32 6 Analysverktyg och teoretiskt ramverk... 33 6.1 Hushållets moraliska ekonomi... 33 6.1.1 Förvärvande... 33 6.1.2 Objektivering... 34 6.1.3 Inkorporering... 35 6.1.4 Omvandling... 35 6.2 Simuleringar... 35 6.2.1 Simulering av solfångare med Winsun... 36 6.2.2 Fönstersimuleringar Winsel... 39 4

7 Intervjudataanalys och Simuleringsresultat... 44 7.1 Analys av intervjudata... 44 7.1.1 Förvärvande... 44 7.1.2 Objektivering... 50 7.1.3 Inkorporering... 60 7.1.4 Omvandling... 66 7.1.5 Diskussion av intervjudataanalys... 71 7.2 Utvärdering av värmesystemet... 73 7.2.1 Elanvändning i området... 73 7.2.2 Energimängd till och från lagret... 79 7.2.3 Diskussion av utvärderingen... 80 7.3 Simulering av solfångaranläggningen... 81 7.3.1 Parametrar till simuleringarna... 81 7.3.2 Resultat från simuleringarna... 82 7.3.3 Jämförelse mellan uppmätta och beräknade energimängder... 84 7.3.4 Diskussion av solfångarsimuleringarna... 85 7.4 Simuleringar av fönster... 86 7.4.1 Parametrar... 86 7.4.2 Resultat... 87 7.4.3 Diskussion kring simuleringsresultaten... 94 8 Slutdiskussion... 96 9 Referenser... 100 Bilaga A Intervjuguide... 102 Bilaga B Ordlista... 104 5

1 Inledning Trots att det på senare år gjorts intressanta studier av såväl energianvändning som energieffektiv teknik är det förhållandevis sällan som själva implementeringen av ny teknik i användarens vardag studeras. Energianvändningen, som är den främsta orsaken till den ökande halten av växthusgaser i atmosfären, ökar ständigt (Energimyndigheten, 2003, s 37, s 45). Eftersom bostadssektorn står för en stor del av den svenska energianvändningen (Energimyndigheten, 2003, s 29) skulle detta kunna vara en möjlig angreppspunkt, exempelvis genom att förändra det sätt på vilket vi värmer våra bostäder och vårt varmvatten. Att försöka minska användningen av energi innebär ofta svårigheter i form av motstånd hos användaren att ändra sitt beteende. Vid nybyggnation är dock en möjlig lösning att minska användningen av energi genom att bygga energisnåla hus. Genom att öka isolering och tätning av konstruktionen går det att minska energianvändningen för uppvärmning markant. Ett exempel är lågenergihusen som byggts i Lindås utanför Göteborg, se exempelvis Boström m fl (2003). I dessa hus finns inget konventionellt uppvärmningssystem, utan värmen tillförs genom att de boende avger kroppsvärme, samt genom värme från elektriska apparater, vilket kompletteras med ett mindre elbatteri. En annan lösning, vilken även kan kombineras med energisnålt boende, skulle kunna vara att angripa problemet med tillförsel av energi. Detta kan exempelvis göras genom att konvertera från energislag med stor miljöpåverkan till sådana med mindre. En möjlighet är att utnyttja solen, som är den ursprungliga källan till all energi vi idag kan utnyttja, bortsett från kärnkraft och geotermi. Ett alternativ är att utnyttja solenergin direkt för uppvärmning, exempelvis genom användning av solfångare. Ett problem med utnyttjande av solenergi i Sverige är dock att den största mängden energi når oss under sommaren, medan behovet av uppvärmning är som störst under vintern. För att kunna utnyttja den infallande solstrålningen maximalt krävs därför möjlighet att lagra energi. Några storskaligt beprövade tekniker för lagring av värme är vattentankar samt i mark och berggrund, vilka bland annat har testats i Lyckebo, Särö och Neckarsulm i Tyskland, se exempelvis Dalenbäck (1993, s 35ff) och Nussbicker (2004). Denna studie behandlar ett pilotprojekt som genomförts för att testa en ny form av energilösning för bostäder, där en solfångaranläggning kombineras med ett bergvärmelager. Det rör sig om bostadsområdet Anneberg i Danderyd utanför Stockholm, där både bostäder och tappvarmvatten värms med hjälp av solvärme. Solvärmeanläggningen är en av Europas tio största och den första där säsongslagring i form av borrhålslager i berg utnyttjas. Solvärmen förväntas på så vis täcka större delen av det värmebehov som finns i området. Anledningen till att man har valt en ny slags energilösning är att man vill ha ett miljömässigt hållbart system, där förnybar energi är ett viktigt inslag. Genom att låta uppföra en stor solvärmeanläggning i Anneberg vill man även visa att kombinationen av kända och välutvecklade tekniker ger en säker och enkel drift. Förhoppningarna är även att detta skall uppmuntra till fortsatt byggande av liknande anläggningar (Lundin m fl, 1998). I den här rapporten försöker vi sammanställa och utreda området tekniskt genom att göra en utvärdering, bland annat utgående från simuleringar, av huruvida solfångarna fungerat som förväntat, samt en studie av vad det hade inneburit att ersätta en del av de södervända solfångarna med fönsterarea. Eftersom det är viktigt att ett värmesystem fungerar även i praktiken är det angeläget att studera hur tekniken tas emot och används, och försöka dra lärdom av det. Vi ska därför ge en bild av hur de boende tänker kring miljösatsningen. Vi 6

analyserar även hur ny teknik mottas och hur samspelet mellan tekniken och de boende fungerar. Även hur värmesystemet upplevs rent komfortmässigt kommer att diskuteras, medan den tekniska aspekten på komfort, i form av exempelvis ventilation och inomhustemperatur, inte behandlas i denna studie. Den här rapporten börjar med att i kapitel 2 beskriva syftet med studien samt de frågeställningar som har varit utgångspunkt för arbetet. Vidare presenteras i kapitel 3 de metoder som har tillämpats för att besvara frågeställningarna. Därefter ges en introduktion till området Anneberg i kapitel 4, där bakgrunden till projektet, området och husen beskrivs övergripande. En mer ingående beskrivning av värmesystemet och dess komponenter ges därefter i kapitel 5, där systemets funktion beskrivs, men där även fönster och solfångare presenteras mer i detalj. I kapitel 6 redogörs sedan för de analysverktyg som har använts i studien, dels det verktyg som används för att analysera intervjuerna, dels de simuleringsverktyg som används för att studera värmesystemet tekniskt ur energisynpunkt. Kapitel 7 innehåller den analys och de resultat som nåtts genom djupintervjuer respektive den tekniska utredningen och energisimuleringarna. Slutligen diskuteras i kapitel 8 de övergripande slutsatser som kunnat dras från studien och som har ett klart sociotekniskt perspektiv. 7

2 Syfte och frågeställning Syftet med den här studien är att undersöka hur den speciella energilösningen i Anneberg, med solfångare och bergvärmelager, fungerat och tagits emot av de boende. Eftersom samverkan mellan teknik och människor är det centrala i studien kommer området behandlas ur ett tvärvetenskapligt perspektiv, där värmesystemet beaktas både ur socialt och tekniskt fokus, men även hur dessa perspektiv knyter an till varandra. Studien ska bland annat visa på vilka attityder kring energilösningen som kommer till uttryck bland de boende i området. Dessutom är avsikten att utreda värmesystemet tekniskt genom att studera hur solfångarna fungerar i praktiken och jämföra med beräkningar och även att undersöka vad det innebär för energibalansen för husen att man valt en ökad takarea i söder. Studien fokuserar på perioden efter uppbyggnad och inflyttning, det vill säga hur det faktiskt blev och inte på vilket sätt eller varför det blev på ett visst vis. För analysen har följande frågeställningar fungerat som utgångspunkt: 1. Finns det en skillnad mellan de boendes förväntningar på värmesystemet och dess verkliga funktion? Hur visar sig i så fall denna skillnad? 2. Hur fungerar solvärmesystemet? Hur överensstämmer det verkliga energiutbytet i solfångarna med det beräknade? Har elanvändningen sjunkit på grund av ett ökat värmetillskott från solvärme? 3. Hur påverkas värmebehovet för byggnaderna av att fönsterarean åt söder är förhållandevis liten? Hur skulle värmebehovet förändras om en del av den ökade takarean åt söder ersattes med fönster? 4. Vilka tankar har de boende kring värmesystemet i stort och fönster respektive solfångare mer specifikt och hur insatta är de i de tekniska lösningarna? Vad är enligt de boende viktiga aspekter angående energianvändningen? 5. Hur aktiva är olika hushåll i bostadsrättsföreningen och vilka frågor är, enligt de enskilda hushållen, viktiga att arbeta för. Hur viktigt anses det vara att driva frågor kring värmesystemet i området? Genom att besvara frågeställningarna hoppas vi få kunskap om hur de boende tänker kring och använder tekniken. Vi hoppas även kunna dra slutsatser om huruvida värmesystemet fungerar som beräknat eller om det skulle ha kunnat utformas annorlunda för att mer effektivt utnyttja solenergin. Förhoppningsvis kan studien därmed generera en helhetsbild av hur värmesystemet i Anneberg fungerar och används. 8

3 Metod I denna studie används ett tvärvetenskapligt angreppssätt med en kombination av djupintervjuer med tillhörande analys, där värmesystemet står i fokus, samt energisimuleringar och utvärderingar av de tekniska systemen för fönster respektive solfångare. Tekniken kopplas sedan ihop med användarna av värmesystemet, de boende, för att besvara frågeställningarna. 3.1 Systemperspektiv och djupintervjuer Värmesystemet i Anneberg och de som använder sig av det betraktas här som ett sociotekniskt system, eftersom det i systemet ingår såväl sociala aktörer som tekniska artefakter. Det tekniska systemet och det sociala går inte att på ett enkelt sätt separera från varandra. Ibland kan det tyckas enkelt att urskilja var det tekniska slutar och det sociala börjar. Mestadels är emellertid tekniskt och socialt invävda i varandra så att det är svårt eller onaturligt att säga var gränsen mellan dem går. Ingelstam, 2002, s 220 De bildar tillsammans en så kallad sömlös väv (Hughes, 1986, s 281-292). Det intressanta i att avgränsa ett system och på så sätt skilja det från omgivningen är dock egentligen inte enbart att lättare se samband inom systemgränsen, utan också att man på detta sätt kan studera skärningspunkterna eller kontaktytorna med det som finns utanför systemet. Gränsdragningen i sig kan faktiskt underlätta i att sätta systemet i ett överskådligt sammanhang. Ingelstam har uttryckt följande angående detta: ( ) ju mer man fördjupar de teoretiska frågorna kring system synes begreppen systemgräns och omgivning bli allt mer avgörande. Ingelstam, 2002, s 23 I denna studie har vi arbetat med två systemgränser, en yttre systemgräns och en som dras inom den yttre. Den yttre systemgränsen inkluderar Anneberg som bostadsområde och det inre systemet är värmesystemet i detta område Vi studerar de komponenter som ingår i värmesystemet i Anneberg, med dess tillhörande tekniska delar, samt att användarna av tekniken, de boende, befinner sig i skärningspunkterna mellan det tekniska systemet och omgivningen, som i detta fall alltså är Anneberg som bostadsområde. 9

Figur 3.1. Bilden visar schematiskt systemgränserna som används vid studien av Anneberg. Den yttre systemgränsen går vid området Anneberg medan den inre går kring värmesystemet i området. Som utgångspunkt för studien används den systembild som kan ses i figur 3.1. Innanför den yttre systemgränsen, bostadsområdet Anneberg, finns bland annat komponenter som grannar till de intervjuade personerna, HSB som förvaltar området, Peab som byggt området och som fortfarande finns representerat i området samt själva bostadsrättsföreningen Anneberg. Alla dessa komponenter samverkar och påverkar både hushållen och värmesystemet, vilka utgör den inre systemgränsen för studien. I figuren skalas dessa båda subsystem, hushållen och värmesystemet, upp för att klargöra detaljerna. Som ses i figuren hamnar de boendes arbetsplatser, liksom media, i hushållens omgivning då dessa har en tydlig påverkan på personerna som lever i området, men inte beaktas i denna studie. Istället studeras bland annat hushållens uppfattning om estetik i området, levnadsvanor, vilken kunskap de intervjuade har om värmesystemet, hur de prioriterade olika argument inför köpet och hur engagerade de är i föreningen och området. Även komforten i husen utreds utifrån hushållens perspektiv, men som ses i figur 3.1 hamnar detta i omgivningen till värmesystemet, då ventilation, inomhustemperatur och andra komfortmässiga frågor är högst väsentliga för det tekniska systemet, men inte behandlas ur teknisk aspekt i studien. De komponenter som däremot studeras utifrån ett tekniskt perspektiv är solvärmeanläggningen, fönster och elanvändningen. Det mest centrala i studien är dock överlappningen mellan hushållen och värmesystemet, det vill säga det grå området i figuren. Det är med fokus på denna skärningspunkt frågeställningarna kommer att försöka besvaras. Eftersom vår frågeställning har en kvalitativ prägel, det vill säga att vi haft ett intresse av att generera ny kunskap snarare än verifiera redan existerande sådan, har djupintervjuer med boende i området utförts. Vidare har målet varit att i så hög grad som möjligt ha ett tillvägagångssätt i intervjuerna som inte har en ifrågasättande prägel för intervjupersonen. Vi 10

har också strävat efter att ta fasta på vad Jody Miller och Barry Glassner fastslår i "The 'Inside' and the 'Outside'" angående vikten av förståelse och förtroende mellan intervjuare och den intervjuade. We have suggested that knowledge of social worlds emerges from the achievement of intersubjective depth and mutual understanding. For these to be present, however, there must be a level of trust between the interviewer and interviewee. Silverman, 1997, s 106 3.2 Simuleringar 3.2.1 Varför simulera? Verkligheten är ofta alltför komplex för att man enkelt skall kunna undersöka olika faktorers påverkan experimentellt. Det gör att sådana studier ofta blir komplicerade att genomföra och dessutom kostsamma. För att undvika dessa praktiska och ekonomiska hinder är det möjligt att istället konstruera en modell av det aktuella systemet. Genom att sedan utföra simuleringar kan kunskap om hur systemet fungerar även i verkligheten erhållas. 3.2.2 Förtjänster Vid en numerisk simulering görs beräkningar utgående från en matematisk beskrivning av de komplexa sambanden mellan fysikaliska parametrar. Denna förenklade beskrivning av verkligheten kan ge en tydligare bild av helheten och enklare ge en ökad förståelse för systemet och dess egenskaper. Komplexiteten i ett system kan minskas genom att simulera systemkomponenterna som sammankopplade, enskilda moduler, eftersom ett stort problem då reduceras till ett antal mindre, vilka enklare löses var för sig. Många komponenter är dessutom vanligt förekommande i många olika slags system och genom att funktionen hos komponenterna ges en generell beskrivning kan de användas för att simulera olika system utan att större modifieringar behöver göras. Genom att utföra simuleringar är det möjligt att bearbeta en stor mängd data på relativt kort tid och dessutom enkelt byta ut eller ändra indata. Dessutom är det ofta enkelt att i begränsad omfattning modifiera modellen för att simulera liknande system. Det skapas även möjlighet att ändra den fysiska omgivningen för det tekniska systemet, såsom klimat, geografisk placering och orientering. Simuleringsresultaten kan även enkelt användas för jämförelser med andra simuleringsresultat eller faktiska mätningar. 3.2.3 Begränsningar En modell innebär alltid en begränsad syn på verkligheten eftersom den endast kan ta hänsyn till ett begränsat antal egenskaper hos systemet. Om resultaten avviker från verkligheten kan en anledning vara att man i modellen bortser från eller förenklar parametrar och samband som 11

antingen är alltför komplicerade eller som anses ha liten påverkan på systemet. Det är därför viktigt att essentiella parametrar och kopplingar däremellan är väl kända för att få en så korrekt beskrivning som möjligt. En begränsning vid användande av simuleringsmodeller kan dessutom vara bristande insyn i verktyget, vilket försvårar korrektion av eventuella brister i beräkningarna. Som brukare av ett simuleringsverktyg innebär en begränsad insyn även att det är svårare att uppnå förståelse för hur beräkningarna utförs. I beräkningsmodeller kan hänsyn endast tas till sånt som det är möjligt att kvantifiera, vilket innebär att andra värden kan gå förlorade, såsom beteenden och upplevelser. En ytterligare begränsning med simuleringar är de systemgränser som alltid finns inbyggda i en simuleringsmodell, då det endast är möjligt att inkludera ett ändligt antal parametrar och kopplingar. Resultaten från en simulering bör därför sättas in i ett större sammanhang där även andra aspekter tas i beaktande. Med anledning av detta, i kombination med det faktum att beräkningarna görs utgående från förenklingar, bör det noteras att resultaten från en simulering gäller just det simulerade systemet och inte ger en fullständig bild av verkligheten. Resultaten ger snarare en föreställning om hur verkligheten fungerar inom givna ramar. 3.2.4 Konstruktion och användning av simuleringsmodeller Vid uppbyggnaden av simuleringsmodeller görs alltid systemavgränsningar. En individ har tagit ställning till vilka parametrar och kopplingar däremellan som skall inkluderas i modellen och vilka som skall anses ha så liten påverkan att de kan lämnas utanför. Konstruktören har även beslutat hur många och vilka variabler som skall vara möjligt för användaren att modifiera. Bedömningen av vad som är viktigt är alltid subjektiv. För att erhålla resultat som överensstämmer med verkligheten är det väsentligt att modellen valideras. Detta görs genom att resultaten jämförs med verkligheten om ett reellt system finns. I annat fall innebär validering att rimligheten i resultaten analyseras. Det är även möjligt att göra en känslighetsanalys, det vill säga att undersöka hur mycket resultaten påverkas när parametrar varieras. Att använda en simuleringsmodell förutsätter en relativt stor grundkunskap om det tekniska systemet och hur modellen fungerar för att minska risken för felaktigheter dels i inmatning av data men även vid analys av resultaten. En god baskunskap om det tekniska systemet ger användaren möjlighet att uppskatta rimligheten hos indata och resultat, vilket ökar simuleringens tillförlitlighet och giltighet. 12

4 Bostadsområdet Anneberg 4.1 Bakgrund till området I Danderyds kommuns detaljplan för 1997 finns beskrivet att möjligheten till användning av mark- och naturvärme för att täcka värmeförsörjningen i området Anneberg skall undersökas (Lundin m fl, 1998, s 1). Det fanns en målsättning att bygga miljömässigt och att ge flexibla förutsättningar för exploatering av området. Tanken var att området skulle få ekobebyggelse, främst vad det gällde källsortering och avlopp, där dagvattnet togs om hand lokalt och där förnybara energikällor utnyttjades. Man ville skapa ett hållbart bostadsområde för vanliga människor och miljöprofilen var tydligt uttalad. För att utreda dessa möjligheter lät kommunen Bjerkings Ingenjörsbyrå AB utföra en förstudie. I den jämfördes en solvärmeanläggning med konventionella uppvärmningssystem. För att genomföra implementeringen utlyste sedan Danderyds kommun en markanvisningstävling, som är en form av totalentreprenad där kommunen får ersättning av entreprenören för att denna får rätt att exploatera området. Det innebar att entreprenörerna fick lämna ett fullständigt anbud på mark, tekniska försörjningssystem och hus, förutom servicehuset där kommunen själv stod som byggherre, efter vissa förutsättningar satta utifrån förstudien. Det var HSB Bostad AB, med Peab Öst AB som totalentreprenör, som vann tävlingen och därmed byggde upp området Anneberg. Förstudien följdes i princip exakt, med endast små modifieringar (Dalenbäck, 2002, s 9). Under värmesystemets garantitid kommer HSB Bostad AB även att ansvara för drift och kontroll av anläggningen. Därefter lämnas ansvaret över till bostadsrättsföreningen (Dalenbäck, 2002, s 15). Från början var det tänkt att hela projektet skulle genomföras under 1999, men det slutgiltiga beslutet om, och genomförandet av, markanvisningstävlingen försenade byggstarten med ungefär ett år jämfört med den ursprungliga tidsplanen. Detaljprojekteringen påbörjades först i september 1999, medan platsarbetet påbörjades tidigt 2000. Under markarbetet och uppförandet av berglagret visade det sig dock att en del av marken där det tidigare hade varit soptipp var förorenad, vilket gjorde att en stor mängd jord måste fraktas bort och ersättas med grus (Dalenbäck, 2002, s 10). Därmed blev byggandet av husen försenade med ytterligare några månader, medan borrhålslagret var klart på hösten 2000. Från början var det dessutom tänkt att de första solfångarna skulle monteras under hösten 2000, men även detta blev framskjutet till tidigt år 2001. 13

Figur 4.1. Bilden visar bostadsområdet med de tre grupperna av hus, där område B består av två radhuslängor och område C och E består av parhus. Bilden kommer från det program som används för att styra och övervaka värmesystemet i Anneberg. Under konstruktionen av värmedistributionssystemet uppkom även problem med att vissa komponenter, såsom tankar till undercentralerna, inte kunde levereras i tid. Detta gjorde att värmesystemet stod klart först sent år 2001. Husen byggdes sedan klart område för område, där område E blev färdigt först och därefter B och C, se figur 4.1. De första boenden flyttade in i maj 2001 (Dalenbäck, 2002, s 10) och de sista i april 2002, då hela området och dess värmesystem hade färdigställts (Anneberg, 2004). För att testa att solfångarsystemet fungerade började man, på våren 2002 (Dalenbäck, 2003, s 4), med att fylla på några av solfångarkretsarna med glykolblandat vatten, samtidigt som kulverten fylldes med vatten, varpå de sattes i drift. Efter att systemet varit i drift en kort tid inträffade en incident där ett rör sprack, vilket medförde vattenläckage. Detta berodde på att en ventil i en undercentral, som skulle styra flödet från kulverten genom värmeväxlaren, var felvänd. Det gick därför inget flöde genom värmeväxlaren, vilket medförde att solfångaren inte kyldes. Temperaturen och trycket i kretsen steg, vilket normalt sett borde ha utlöst en säkerhetsventil. Detta hände dock inte eftersom de rör till solfångarkretsen som låg i marken var av plast och inte, som traditionellt, av koppar. Denna typ av rör tål inte högre temperatur och tryck än 100 C respektive 1 bar. Eftersom säkerhetsventilen utlöses först vid högre tryck innebar det att plaströren sprack innan den hann utlösas. I och med denna incident upptäckte man alltså att de rör till solfångarkretsen som lagts i marken var av olämpligt material. Det hade vid uppförandet av området kommit direktiv om att alla markliggande rör skulle vara av plastmaterial, medan rör som används i den direkta solfångarkretsen alltid är av koppar. Detta uppmärksammades inte vid rörläggningen, utan även solfångarkretsen fick plaströr. Det innebär att temperaturen lätt blir för hög för plastmaterialet, som därmed lättare spricker. Detta skulle kunna ha inträffat vid ett senare 14

eventuellt strömavbrott när solfångarna slutar att kylas, vilket hade lett till överhettning. Det skulle då ha kunna orsakat en allvarlig incident. Den felvända ventilen gjorde att problemet kunde uppmärksammas och åtgärdas (Dalenbäck, 2004). Alla markliggande rör till solfångarkretsen grävdes upp och ersattes med kopparrör under sommaren 2002 (Dalenbäck, 2003, s 4). Detta försenade dock ytterligare driftsättningen av solvärmesystemet, vilken åter skedde på hösten 2002, och därmed uppladdningen av berget, samtidigt som det medförde ytterligare ekonomiska utgifter (Dalenbäck, 2004). 4.2 Områdesbeskrivning Anneberg är ett bostadsområde i södra Enebyberg i Danderyds kommun ungefär 15 kilometer utanför Stockholm. Runt det 200 x 300 meter stora bostadsområdet (Lundin m fl, 2002, s 6), som delvis är beläget på en gammal soptipp, finns det skogsområden och öppna ängsmarker (Lundin, 1998, s 6). Bostäderna tillhör bostadsrättsföreningen Anneberg i Danderyd, som bildades i februari 2000 och förvaltas av HSB Stockholm (Anneberg, 2004). Området innefattar, förutom ett sjukhem, benämnt som område A, och ett gruppboende, område D, som drivs av Danderyds kommun, tre områden med totalt 50 lägenheter i form av parhus och radhus med tillhörande mark (Lundin m fl, 2002, s 5). Uppvärmningen av byggnaderna och förvärmning av tappvarmvattnet sker genom solvärme från takintegrerade solfångare monterade på alla bostadshusens söderorienterade tak. För att maximera utnyttjandet av solenergin har man dessutom valt att bygga ett säsongslager i form av borrhål i berget. 4.2.1 Värmesystemet De 50 lägenheterna, med en total uppvärmd bostadsyta på nära 6 000 m 2, beräknas ha en årlig värmelast på totalt 550 MWh (Dalenbäck, 2002, s 12). Med en solfångararea på 2 400 m 2 och en berglagervolym på 60 000 m 3 beräknas solvärmen kunna täcka 70 % av den totala värmelasten ett normalår. Detta förväntas ske efter ungefär tre års drift, då värmelagrets initialförluster till omgivningen är täckta och det har uppnått full kapacitet (Dalenbäck, 2002, s 11). Både solfångare och värmelager är var för sig väl beprövade och välkända tekniker, och i Anneberg har man valt att kombinera de båda teknikerna. Det medför både svårigheter och höga kostnader att lagra värme från sommar till vinter, men kostnaden sjunker med ökande storlek på värmesystemet (Lundin m fl, 1998, s 40). Solvärmeanläggningen i Anneberg ingår i ett EU-projekt (Dalenbäck, 2002, s 16), vilket totalt omfattar sju demonstrationsanläggningar i Nederländerna, Österrike, Italien, Tyskland och Sverige, som alla utnyttjar ny teknologi (Lundin m fl, 1998, s 3). 4.2.2 Distributionscentral och undercentraler För att kunna distribuera värmen i området krävs det pumpar, tryckhållningssystem och utrustning för påfyllning av frostskyddsvätska. Denna utrustning, vilken totalt kräver ungefär 20 m 2 golvyta, finns samlad i en värmecentral placerad i området (Lundin, 1998, s 34). Utanpå byggnaden sitter en display som visar omgivande temperatur, solinstrålning, hur mycket energi som levereras från solfångarna, samt laddning och urladdning av värmelagret. Inne i byggnaden finns även kontrollenheter för det datorstyrda värmesystemet samt mötesrum, som bland annat används för bostadsrättsföreningens möten. Till värmecentralen 15

finns även inbyggt möjlighet till inkoppling av ytterligare värmeanläggningar för att möta framtida krav på spetseffekt eller helt konvertera till en annan uppvärmningsform. Området är indelat i subenheter där två, fyra eller sju lägenheter delar på en och samma undercentral för värmedistribution. I dessa ingår ett korttidslager för tappvarmvatten samt anslutningen mellan solfångare och värmedistributionssystemet. Undercentralerna är placerade i små utrymmen sammanhängande med carportarna mellan husen eller i samband med soprummen vid radhusen. Varje lägenhet har i sin tur varsin varmvattenberedare med elpatron, samt golvvärmesystem med kompletterande elvärme. 4.2.3 Ekonomi kring uppförandet I Dalenbäck (2002, s 11) kan läsas att den slutgiltiga kostnaden för uppförandet av området Anneberg blev ungefär 30 % högre än den förväntade. Detta berodde främst på tre olika poster, nämligen att markanvisningstävlingen krävde mer arbete än förväntat, att förstudiens realisering krävde ett större projekteringsarbete än man räknat med, samt att konstruktionskostnaderna blev högre än förväntat. Den slutgiltiga totala merkostnaden för värmesystemet, jämfört med att bygga ett konventionellt värmesystem, hamnade kring 10.8 miljoner kronor. Från EU kunde man, vid tiden för uppförandet, söka bidrag för 35 % av merkostnaden. Av detta erhölls ett bidrag på 2.5 miljoner kronor för byggnationen, samt ytterligare ett bidrag för administration i form av ansökan och rapportering (Westin, 2005). 4.3 Byggnaderna I området finns fyra olika typer av byggnader, två olika radhuslängor samt två typer av parhus. Radhusen, se figur 4.2, som ligger i kvarteret vindkraften, finns i två storleksvarianter, en- och tvåvåningshus. Lägenheterna som är belägna i radhus består av antingen 2 rum och kök på 65 m 2 i ett plan eller 5 rum och kök på 125 m 2 i två plan. Figur 4.2. Radhuslägenheterna med två våningar sett från sydväst. (Bild från Dalenbäck, 2002, s 7). Alla parhusen, vilka återfinns i kvarteren solfångaren och solvärmen, se figur 4.1, är byggda i två plan och har carport på tomten, se figur 4.3 och figur 4.4. I husen finns lägenheter med antingen 4 rum och kök på 110 m 2 eller 5 rum och kök på 124 m 2. 16

Figur 4.3. Parhus i kvarteret solfångaren där den vänstra bilden visar husens norrsida och den högra bilden deras södersida (Bild från Dalenbäck, 2002, s 6 och s 21). Figur 4.4. Parhus i kvarteret solvärmen sett från söder (Bild från Dalenbäck, 2002, s 6). I alla lägenheter finns ett teknikrum, där det finns varmvattenberedare och övrig teknik som är nödvändig för uppvärmning av lägenheten. Samtliga lägenheter värms med vattenburen golvvärme och är försedda med energieffektiva treglasfönster. Vid byggandet av bostäderna fanns även möjlighet att utrusta lägenheterna med braskamin, vilket många valt att göra. Luften till kaminerna tas utifrån varefter den uppvärmda luften distribueras i lägenheten på olika sätt beroende på vilken typ av kamin som valts. Vidare finns datanät, via så kallad optisk fiber, installerat och alla lägenheter är försedda med kabel-tv. Samtliga lägenheter har även en egen trädgård med stenbelagda uppfarter och terrasser (Anneberg, 2004). 4.3.1 Energitillförsel Husen är försedda med följande huvudkomponenter för energitillförsel: Solfångare Golvvärme med en temperatur på ungefär 30 C. En elpanna täcker spetsbehovet. FTX-system med ett 600 W elbatteri, inställt på 18 C (Johansson, 2005). Varmvattenberedare med vatten som förvärms av solfångarna och spetsvärms med el. Det finns även en bufferttank mellan solfångare, golvvärme och berglagret i undercentralen för att åstadkomma effektutjämning och för dygnsvariationer vid laddning och uttag. 17

4.3.2 Solfångare På varje lägenhet sitter mellan 40 och 65 m 2 solfångare integrerade på de södervända taken. För att kunna bidra med så mycket solenergi som möjligt har man valt att göra dessa så stora som möjligt, vilket har gett byggnaderna en speciell arkitektur. För att åstadkomma den stora takarean har den södervända vägg- och fönsterarean hamnat på en lägre nivå än vad som är traditionellt i bostäder. Istället har bostäderna större fönsterareor i öster och väster. 4.3.3 Värmesystem För uppvärmningen av husen har man valt att använda golvvärme, vilket leder till att husens värmesystem kan fungera med låg temperatur. Värmen kan tas direkt från lagret genom att vattnet värmeväxlas till ungefär 30 C. Därmed behövs inte någon värmepump för att uppgradera värmens temperatur. Den låga temperaturen gör att solfångarna kan utnyttjas i högre utsträckning och att förlusterna i värmelagret blir mindre. Att uppvärmningen sker med vattenburen värme förenklar också en eventuell framtida konvertering till en annan typ av uppvärmning (Lundin m fl, 1998, s 6). Ventilationen av bostäderna sker med ett så kallat FTX-system, det vill säga forcerad ventilation av både från- och tilluft. Dessutom tillvaratas värmen i frånluften genom att tilluften förvärms via värmeväxling. För att öka temperaturen ytterligare kompletteras detta med ett 600 W elbatteri, vilket kan regleras av varje lägenhetsinnehavare (Lundin m fl, 2002, s 20). 4.3.4 Spets- och reservbehov Om solfångarsystemet inte fungerar eller inte ger tillräckligt med värme för att täcka uppvärmningsbehovet finns det en elpatron i varje lägenhet som kan värma vattnet som går in i golvvärmesystemet. Denna kan de boende välja att starta vid behov eller kan den ställas in för att startas vid en viss temperatur. Elen till dessa köps in separat av varje hushåll och ingår i hushållselen. 4.3.5 Tappvarmvatten Behovet för uppvärmning av tappvarmvatten skiljer sig från uppvärmningen av själva byggnaden eftersom lagring av färskvatten vid temperaturer lägre än 55 C är olämpligt på grund av risken för bakterietillväxt. Därför slutvärms varmvattnet till 80 C, vilket görs med en elpatron i varmvattenberedaren. 18

5 Teknisk beskrivning Uppvärmningen av byggnaderna och varmvattnet i Anneberg skall till största delen täckas av solvärme, medan den resterande värmen tillförs via elpatroner. En viktig komponent i värmesystemet är därför solfångarna som täcker alla södervända tak. För att åstadkomma så stor solfångararea som möjligt har man valt att öka takarean åt söder, varför fönsterarean i detta väderstreck minskats. Även fönstren är dock en viktig komponent eftersom de påverkar byggnadernas uppvärmningsbehov i stor utsträckning, genom insläpp av solljus och genom värmeförluster. 5.1 Värmesystemet För distribution av solvärmen finns en värmecentral, där övervaknings- och styrsystemet finns stationerat, samt ett antal undercentraler. Innan värmen distribueras till de individuella lägenheterna och deras interna uppvärmningssystem passerar den undercentralen och den gemensamma bufferttanken. Varje lägenhet har sedan en egen värmecentral, det så kallade teknikutrymmet, varifrån lägenhetens interna uppvärmningssystem delvis kan styras och ställas in. 5.1.1 Undercentralerna Husen i Anneberg är indelade i grupper om två, fyra eller sju lägenheter kopplade till en gemensam undercentral. All solenergi som erhålls från solfångarna på de individuella taken förs till en gemensam bufferttank, vilken åstadkommer effektutjämning mellan solfångare, golvvärme och berglager. Från bufferttanken distribueras sedan värmen till lägenheterna och borrålslagret. En schematisk bild av hur det ser ut i fallet med ett parhus kan ses i figur 5.1. Alla undercentraler är på samma sätt kopplade till det gemensamma säsongslagret. 19

Figur 5.1. Bilden visar hur ett parhus är sammankopplat med värmesystemet. På samma sätt är övriga lägenheter ihopkopplade i grupper om två, fyra eller sju lägenheter med en gemensam undercentral. På alla hustak i området sitter takintegrerade solfångare av delvis varierande area och lutning. När solinstrålningen är så hög att temperaturen i solfångarna är mer än fem grader högre än temperaturen i vattenledningarna från värmelagret kommer pumpen i solfångarkretsen att starta så att solfångarna sätts i drift. På samma sätt gäller att pumpen stängs av då temperaturen i solfångarna understiger den i ledningarna från värmelagret, se figur 5.2. 20

Figur 5.2. Schematisk figur över värmesystemet i en undercentral. Grundbilden är tagen från det program som används för att styra värmesystemet i Anneberg. Den solvärmda vatten- och glykolblandningen i solfångarkretsen värmeväxlas mot värmebäraren i värmedistributionskretsen, vilken enbart består av vatten (Lundin m fl, 2002, s 7). Därefter förs värmen in i en eller två 1, för undercentralen gemensamma, bufferttankar på 750 liter, där tappvarmvatten till de anslutna lägenheterna förvärms. Kretsen fortsätter därefter in till lägenheternas individuella golvvärmesystem medan överskottsvärme med hjälp av en ventil styrs tillbaka till kretsen till värmelagret och på så vis förs ned i berget. 1 Ett parhus delar på en bufferttank, grupper om två parhus har två bufferttankar och radhuslängorna, med sju lägenheter i varje, delar på två bufferttankar (Johansson, 2004). 21

Figur 5.3. Figuren visar värmesystemet i en av lägenheterna. Bilden är tagen från programmet som används för att styra och övervaka värmesystemet i Anneberg. 5.1.2 I lägenheterna Tappvarmvatten Det förvärmda tappvarmvattnet distribueras till de lägenheter som hör till undercentralen. I varje lägenhet finns en 100 liter stor varmvattenberedare med elpatron, se figur 5.3. Där värms vattnet vid behov ytterligare till en temperatur av 80 C. Kallvatten förs in genom en separat ledning och det varmvatten som når ut i kranarna efter blandaren håller den maximala temperaturen 55 C (Johansson, 2004). Golvvärmesystemet I en annan krets cirkulerar varmvatten för uppvärmning av lägenheterna. Uppvärmningen sker genom ett golvvärmesystem, vilket styrs av en pump och en trevägsventil (Lundin, 1998, s 33). Om temperaturen är för låg passerar vattnet först en för lägenheten individuell elpanna, där det värms till lämplig temperatur. Det är utomhustemperaturen som styr värmebärarens framledningstemperatur. Ett exempel på hur framledningstemperaturen kan vara relaterad till utomhustemperaturen kan ses i figur 5.3. Efter att ha cirkulerat i golvvärmesystemet passerar vattnet åter en trevägsventil och förs vidare i kretsen mot berglagret, se figur 5.2. 22

5.1.3 Kretsen till värmelagret Värmelagret är kopplat till område B, C och E via det gemensamma värmedistributionssystemet och kan arbeta i två olika tillstånd, laddning och urladdning, mellan vilka värmebäraren byter cirkulationsriktning. När solfångarna levererar mer värme än vad som krävs för att täcka värme- och tappvarmvattenlasten i husen kommer överskottsvärme att ledas ner i berglagret för att värma upp bergmassan, det vill säga ladda lagret. Urladdning av värmelagret innebär istället att värmen som finns lagrad i berget kommer att överföras till värmebäraren och föras upp från berget in i de individuella värmesystemen då den direkta solvärmen inte räcker till för att tillgodose värmelasten, se figur 5.4. Det innebär alltså att berglagret fungerar som en stor värmeväxlare. Styrningen sköts av en ventil som gör att framledningstemperaturen hålls konstant då urladdning sker från lagret. Om returvattnet däremot håller en högre temperatur än framledningstemperaturen kommer ventilen att öppnas mot lagret för att ladda det (Lundin, 1998, s 33). Figur 5.4. Figuren visar värmesystemet till berglagret. De tre områdena B, C och E är kopplade till det gemensamma borrhålslagret. Bilden kommer ursprungligen från programmet som styr och övervakar värmesystemet i Anneberg. 5.2 Solfångare Solfångare används för att värma tappvarmvatten och byggnader genom att absorbera energin i solinstrålningen och överföra den till ett värmebärande medium. Under de senaste tio åren har prestandan hos solfångare mer än fördubblats, medan priset har halverats (Andrén, 1999, s 20). En modern solfångare levererar i genomsnitt 400 kwh/m 2 år, vilket baseras på att den nyttiga solinstrålningen, det vill säga den som är möjlig att tillgodogöra sig med solfångare, beräknas till ungefär 700 till 800 kwh/m 2 år och antalet aktiva timmar för en solfångare 23

räknas vara drygt 1000 per år. Med en årsverkningsgrad på 50 % vid 50 C temperaturskillnad mellan solfångarens arbetstemperatur och omgivningens temperatur erhålls då ett energiutbyte på ungefär 400 kwh/m 2 år. Genom att sänka arbetstemperaturen i solfångarna och därmed temperaturskillnaden mot omgivningen ökar dock verkningsgraden och därmed värmeutbytet (Andrén, 1999, s 27). Det finns flera olika typer av solfångare, där den plana solfångaren är den vanligaste i både Sverige och övriga Europa. Andra vanliga typer av solfångare är vakuumsolfångare och koncentrerande solfångare. 5.2.1 Plana solfångare Den plana solfångaren dominerar marknaden för tappvarmvattensystem med en andel på 85-90 % (Peuser m fl, 2002, s 114). Dess fördelar är att konstruktionen är enkel och stabil, men även att den är tekniskt välutvecklad och dessutom billig att tillverka. Den plana solfångaren har främst utvecklats sedan slutet av 1980-talet, där utvecklingen av absorbatorer, bättre isolering, konvektionshinder samt större moduler har varit de största framstegen. Större moduler gör att kantförlusterna minskar samt att tillverkningskostnaden per kvadratmeter minskar. Ofta särskiljs små, färdigtillverkade solfångare på ungefär 2 m 2 och stora platskonstruerade solfångare, 5-12 m 2, vilka glasas på taket eller lyfts på plats med hjälp av kran (Peuser m fl, 2002, s 114). Arbetstemperaturen för plana solfångare varierar mellan ungefär 20 C, som är tankens bottentemperatur, och ungefär 90 C. Principen för en plan solfångare, vilken ses i figur 5.5, är att den bärs upp av en ram av aluminium eller någon typ av plåt. I botten på ramen monteras en plåt och på denna läggs en isolering i form av glasfiber eller mineralull. Ofta placeras även en reflekterande folie, av exempelvis aluminium, på isoleringen för att fungera som damm- och diffusionsspärr. Ovanpå isoleringen läggs sedan absorbatorn och hela lådan täcks av ett täckglas. Både isoleringen och täckglaset fungerar som skydd mot värmeförluster från absorbatorn. Ibland placeras även ett konvektionshinder mellan absorbatorn och täckglaset (Andrén, 1999, s 21). Det är en typ av genomskinligt isoleringsmaterial som hindrar förluster från absorbatorn, men tillåter solstrålningen att passera in till absorbatorn. Vidare bör täckmaterialet ha hög transmittans för solstrålning, varför glas med låg järnhalt används. Dessutom beläggs täckglaset ofta med ett antireflexskikt för att ytterligare öka transmittansen. På grund av den höga järnhalten är inte vanliga fönsterglas inte lämpliga som täckglas (Gordon, 2001, s 148). 24

Figur 5.5. En schematisk bild av en plan solfångare med de olika komponenterna markerade. Den viktigaste komponenten i en solfångare är absorbatorn. Den består normalt sett av en metallplatta av koppar, aluminium eller stål, den så kallade flänsen, vilken är belagd med ett tunt absorberande skikt, ofta en metalloxid. För att maximera solfångarens energiutbyte bör absorbatorn ha hög absorptans för korta våglängder och låg emittans för långa våglängder, det vill säga att den skall absorbera mycket solstrålning utan att avge så mycket värmestrålning. Denna typ av material kallas selektiva (Gordon, 2001, s 147f). Vidare bör absorbatorn vara av ett material med goda ledningsegenskaper, så att energin effektivt överförs till värmebäraren som passerar genom ett rör i eller bakom själva flänsen, se figur 5.6. Figur 5.6. I figuren ses principen för en absorbator med invalsat kopparrör för värmebäraren. 5.2.2 Solfångarna i Anneberg För att lagra solvärme från sommaren till uppvärmningssäsongen på vintern fordras en förhållandevis stor solfångararea per hus. För att kostnaderna och värmeförlusterna skall bli rimliga för ett säsongslager i berg krävs det dessutom en förhållandevis stor anläggning. I Anneberg har man valt en ökad takarea åt söder där man har placerat solfångarna. Den totala solfångarytan uppgår till 2 400 m 2, där fördelningen mellan de tre olika områdena är 570 m 2 i område B, 480 m 2 i område C och totalt 1 350 m 2 aktiv solfångararea i område E (Dalenbäck, 2002, s 5), se figur 4.1. De olika taken har dessutom delvis varierande vinkel, där solfångarna i område B är monterade i en vinkel av 15, medan de på C- och E-husen är monterade med vinkeln 37 respektive 31 (Lundin m fl, 2002, s 17). 25