Solvärme och svenska vanor

Hur bör värmesystem utformas för att passa svenska vanor? Människors inställning till solfångare och pelletskaminer speglar faktiskt hur vi förhåller oss till temperatur. Aktuell socialantropologisk forskning kan här bidra med fruktbara perspektiv.

Villasystem för solvärme

Del 1:Innehållsförteckning och korta sammanfattningarDEL 2:Verksamhetsberättelsen för perioden maj 1992 till april 1993 beskriver de arbeten som har gjorts av villasolvärmegruppen på SERC efter den inledande studie (SERC/UCFB-91/0039), där villasolvärmesystem kartlades. Följande arbeten beskrivs:- Utveckling av lågflödessystem och internationella kontakter- Uppbyggnad av värmelaboratorium på SERC- Praktiska test av värmelagringsenheten- Praktiska test av nya systemkomponenter i solvärmekretsen- Datasimulering inkluderande nyutvecklade systemkomponenterI verksamhetsplanen beskrivs huvudmålet för de arbeten som ska utföras under trårsperioden 93 - 96. Mera detaljerat beskrivs de arbeten som ska utföras under budgetåret 1993/94:- Beräkningsprogram för nogrannare dimensionering av finrörsvärmeväxlare- Konstruktion av maskiner för värmeväxlartillverkning- Utveckling av värmeväxlare för tappvarmvatten- Simuleringsberäkningar för hela systemet med PRESIM/TRNSYS.DEL 3:Del 3 innehåller en redovisning av mätresultat för den undersökta kombitanken. Temperaturförloppen på olika höjd i tankens har studerats vid uppvärmning genom solvärmeväxlaren och nedkylning genom tappning av varmvatten. Resultaten diskuteras kvalitativt och redovisas kvantitativt i form av diagram. Mätresultaten på två prototyper av den på SERC utvecklade finrörsvärmeväxlaren redovisas och diskuteras i jämförelse till traditionell värmeväxlare. De erhållna mätresultaten används som ingångsvärden för simuleringsberäkningar med PRESIM/TRNSYS. Problemen med de i PRESIM/TRNSYS befintliga modellerna diskuteras. De utförda modellberäkningarna tillåter en uppskattning av möjliga förbättringar i form av höjd årsverkningsgrad för ett svenskt villasolvärmesystem med kombitank. I del 3 redovisas dessutom de mätningar som har utförts på otika pumpar vilka skulle kunna användas i solfångarkretsen. Sex olika pumpar analyseras och diskuteras. Del 3 har följande rubriker:- Beskrivning av den undersökta lagringstanken- Mätningar på tappvarmvattenväxlare- Mätningar på solvärmeväxlare (kamflänsrör och finrörsvärmeväxlare)- Simuleringsberäkningar- PumpmätningarDEL 4:Del 4 innehåller publicerade rapporter under 1992 och 93 samt patentansökan för SERC?s finrörsvärmeväxlare: - NORTH SUN 1992, Solar Energy at High Latitudes, June 24-26 1992 Trondheim, Norway. Domestic solar heating system - a systematic study i progress Patentansökan på finrorsvärmeväxlare till Patent- och Registreringsverket från 93 01 23. ISES SOLAR WORLD CONGRESS, 23-27 augusti 1993, Budapest, HUNGARY Criteria for cost efficient small scale solar hot water installations.DEL 5:Del 5 hänvisar till rapporterna från IEA Task-1 4 mötena om solfångarsystem i- Hameln, Tyskland, augusti 1992 och- Rom, Italien, januari 1993.I rapporterna beskrivs aktiviteten inom den internationella arbetsgruppen speciellt med hänsyn på utveckling av villasolvärmesystem. I Rom presenterades principlösningen för den på SERC utvecklade finrörsvärmeväxlare. De har publicerats separat som nr 42 och 46 i SERCs rapportserie.

Elbesparing med pelletkaminer och solvärme i direktelvärmda småhus

The aim of this study was to investigate how electricallyheated houses can be converted to using wood pellet and solarheating. There are a large number of wood pellet stoves on themarket. Many stoves have a water jacket, which gives anopportunity to distribute the heat to domestic hot water and aradiator heating system. Three typical Swedish houses with electric resistanceheating have been studied. Fourteen different system conceptsusing wood pellet stoves and solar heating systems have beenevaluated. The systems and the houses have been simulated indetail using TRNSYS. The houses have been divided in up to 10different zones and heat transfer by air circulation throughdoorways and open doors have been simulated. The pellet stoveswere simulated using a recently developed TRNSYS component,which models the start- and stop phases, emissions and thedynamic behaviour of the stoves. The model also calculates theCO-emissions. Simulations were made with one stove without awater jacket and two stoves with different fractions of thegenerated heat distributed in the water circuit. Simulations show that the electricity savings using a pelletstove are greatly affected by the house plan, the systemchoice, if the internal doors are open or closed and thedesired level of comfort. Installing a stove with awater-jacket connected to a radiator system and a hot waterstorage has the advantage that heat can be transferred todomestic hot water and be distributed to other rooms. Suchsystems lead to greater electricity savings, especially inhouses having a traditional layout. It was found that not allrooms needed radiators and that it was more effective in mostcases t use a stove with a higher fraction of the heatdistributed by the water circuit. The economic investigation shows that installing a woodpellet stove without a water jacket gives the lowest totalenergy- and capital costs in the house with an open plan (fortoday's energy prices and the simulated comfort criteria). Inthe houses with a traditional layout a pellet stove givesslightly higher costs than the reference house having onlyelectrical resistance heating due to the fact that less heatingcan be replaced. The concepts including stoves with a waterjacket all give higher costs than the reference system, but theconcept closest to be economical is a system with a bufferstore, a stove with a high fraction of the heat distributed bythe water circuit, a new water radiator heating system and asolar collector. Losses from stoves can be divided into: flue gas lossesincluding leakage air flow when the stove is not in operation;losses during start and stop phases; and losses due to a highair factor. An increased efficiency of the stoves is importantboth from a private economical point of view, but also from theperspective that there can be a lack of bio fuel in the nearfuture also in Sweden. From this point of view it is alsoimportant to utilize as much solar heat as possible. Theutilization of solar heat is low in the simulated systems,depending on the lack of space for a large buffer store. The simulations have shown that the annual efficiency ismuch lower that the nominal efficiency at full power. Thesimulations have also shown that changing the control principlefor the stove can improve efficiency and reduce theCO-emissions. Today's most common control principle for stovesis the on/off control, which results in many starts and stopsand thereby high CO-emissions. A more advanced control varyingthe heating rate from maximum to minimum to keep a constantroom temperature reduces the number of starts and stops andthereby the emissions. Also the efficiency can be higher withsuch a control, and the room temperature will be kept at a moreconstant temperature providing a higher comfort.

Klimatsmart villavärme? : Solvärme, nya byggregler och möjligheten att förändra

Är vi på väg mot klimatsmartare, resurssnålare och flexiblare uppvärmning av nybyggda småhus? Denna fråga ställer sig fem forskare vid Centrum för solenergiforskning SERC. En socialantropolog, en statsvetare och tre energiteknikforskare beskriver här tillsammans dagsläget, samt pekar på möjligheter och svårigheter med att åstadkomma en förändring i denna riktning. Den senaste revideringen av Boverkets byggregler uppmärksammas särskilt, liksom möjligheten att utnyttja solfångare och ackumulatortank för att reducera mängden inköpt primärenergi samtidigt som man bevarar de boendes valfrihet.

Solvärme i flerbostadshus

I detta arbete har utbyte och kostnader för solvärme kopplat till fjärrvärmeanslutna fastigheter analyserats. Inledande refereras olika kopplingsförslag som Svensk Fjärrvärme rekommenderar. Mätningarna på primärinkopplade solvärmesystem (där systemet levererar till fjärrvärmenätet), som nyligen har sammanställts i ett Fjärrsyn projekt aktualiserar frågeställningen i vilka fall solvärmen bör kopplas in med primär- respektive med sekundärinkoppling. Skillnaden är system med ackumulatortank som minskar inköpt fjärrvärme å ena sidan (sekundärinkoppling) och system som matar solvärmen in i fjärrvärmens primärledning å andra sidan. I både fallen förbättras fastighetens energiprestanda enligt den svenska definitionen, som baseras på inköpt energi.

SOHOT : Solvärme för hotell

Vid dimensionering av ett solvärmesystem av den typ som diskuteras i rapporten är varmvattenförbrukningen avgörande för systemets storlek. Litteraturstudien visar dock att varmvattenförbrukningen varierar kraftigt mellan olika typer av hotell samt vilken beläggningsgrad dessa har. För ett normalt ”medel”-hotell kan varmvattenförbrukningen uppskattas till 70 liter vid 60 grader per person och dag. För ett enklare hotell (typ vandrarhem) är förbrukningen ungefär hälften och för ett lyxhotell dubbelt så stor (35 respektive 140 liter per person och dag). Den högsta förbrukningen äger rum under två toppar, en på morgonen och en på kvällen. Under en av dessa toppar används ca 18-30 % av dygnets varmvatten under en timme. Beläggningsgraden är typiskt som högst sommartid och lägre vintertid, men beror förstås på hotellets målgrupp.   Med detta som utgångspunkt har simuleringar för Stockholm och Malaga utförts i Polysun, där tre systemstorlekar samt två kvalitetsklasser av solfångare har använts. Resultaten visar att det går att nå en solandel på 50-75 % av tappvattenlasten i Stockholm och 60-90 % av tappvattenlasten för Malaga. Tack vare den högre solinstrålningen på Malaga kan systemet dimensioneras hälften så stort där. En känslighetsanalys över tappvattenlasten, där samma tappvattenlast som tidigare fast med jämn fördelning över årets månader används, visar att ett system i Nordiskt klimat får en lägre solandel medan systemet i Malaga inte påverkas lika mycket. Samma system i Malaga är alltså mindre känsligt för förändringar i tappvattenlastprofilen.   Aktörsanalysen visar att det finns ett flertal företag i Dalaregionen som kan tänkas vara lämpliga att ingå i en projektgrupp med syfte att ta fram och utveckla en prototyp för konceptet solvärme till hotell. För att välja ut lämpliga samarbetspartners är det en rekommendation att kontakta Teknikdalen i Borlänge. En närmare diskussion med Teknikdalen kan ge en tydligare bild av vilka typer av aktörer som krävs för projektet samt även hur finansieringen kan lösas. Något som bör undersökas vidare är möjligheten till finansiering för ett demonstrationsprojekt, t.ex. lokalt i anknytning till Teknikdalen. En annan möjlig finansiering som verkar vara på gång är en utlysning relaterad till demonstrationsprojekt utomlands. Utlysningen är en enligt kontakt med Teknikdalen en fortsättning på Demomiljö (Sida/Tillväxtverket) dock finns inga detaljer tillgängliga i dagsläget.