Förnybar systemlösning med sol- och bergvärme
Sol och bergvärme stiger fram som ett spännande alternativ för exempelvis bostadsrättsföreningar som vill växla över till hundraprocentigt förnybara energikällor. Utvärderingen av landets första system som kombinerar solhybridpaneler med bergvärmepumpar visar dessutom på en lönsam investering enligt ett forskningsprojekt.
Text Jennie Krook
Bostadsrättsföreningen Vårlöken ligger i centrala Kungälv cirka två mil norr om Göteborg. I byggnader från 1959 finns 70 radhuslägenheter som tidigare försörjdes med fjärrvärme men för några år sedan började föreningens ordförande Lennart Lundqvist undersöka möjligheten att byta uppvärmningssätt.
– Jag letade efter en alternativ lösning så att vi skulle kunna bryta med fjärrvärmen. Priset steg under flera år och uppvärmningen var den enskilt största kostnaden för föreningen. Om vi skulle spara pengar var det där och vi har mycket tak som vi ville dra nytta av för solenergi så vi bestämde oss för att satsa på det, säger han.
Kopplad till tre värmepumpar
2013 bytte föreningen ut fjärrvärmen mot ett eget uppvärmningssystem och installerade 330 kvadratmeter solhybridpaneler som producerar både el och värme. Solvärmen är även kopplad till tre värmepumpar med elva borrhål. Investeringen som ger föreningen värme, varmvatten och en del el har varit lönsam för dem, mycket tack vare det låga elpriset. Det är endast under de allra kallaste perioderna under året som spetsvärme från elpannan krävs som komplement.
Sol- och bergvärmen stöttar varandra
På årsbasis producerar solcellerna en knapp fjärdedel av den el som behövs för att driva systemet. Under den kalla perioden räcker inte den egna produktionen, men sommarmånaderna ger ett överskott av solel som matas ut på elnätet och säljs.
– Vi är nöjda, energibesparingen ligger på 60 procent och vi har fått 5-10 procent billigare uppvärmningskostnader, säger Lennart Lundqvist.
Sedan installationen gjordes har anläggningen utvärderats i två olika projekt av forskningsinstitutet RISE i samarbete med bostadsrättsföreningen Vårlöken och totalentreprenören Energiförbättring Väst. I E2B2projektet “Solhybrid och bergvärme – förnybart med ny systemlösning” utvärderades systemet med fokus på energi- och kostnadseffektivitet.
Enligt projektledaren Jessica Benson visade fältmätningarna att sol- och bergvärme stöttar varandra och att solvärmen bidrar till att öka värmepumparnas effektivitet. Under sommaren kyls solhybriden av vatten från borrhålen för att öka effekten. Samtidigt hjälper solvärmen till att höja värmepumparnas verkningsgrad något. Sambandet är tydligast under hösten när solvärmen fortfarande levererar värme samtidigt som det finns ett värmebehov i byggnaderna.
– För att öka effektiviteten året runt skulle solvärmen behöva lagras för att användas under vintermånaderna. De elva borrhålen i Vårlökens anläggning var dock alltför glest placerade för att fungera bra som solvärmelager, säger Jessica Benson.
Optimering av styr- och reglersystem
Investeringskostnaden för borrhål i nya system skulle kunna sänkas samtidigt som deras funktion förbättrades. Föreningen Vårlökens borrhål placerades i en rektangel med 15 meters avstånd men enligt projektrapporten blir kostnaderna mindre med färre men djupare borrhål i en linje istället.
I fortsättningsprojektet “Solhybrid- och bergvärmesystem: att styra mot maximal energieffektivitet” fortsatte forskarna att undersöka Vårlökens uppvärmningssystem, nu genom att testa olika styr och reglerstrategier för att öka energieffektiviteten. Av beräkningarna drog de slutsatserna att genom att låta omgivningstemperaturen styra flödet genom hybridpanelerna istället för att, som idag, låta styrande givare mäta hybridernas inloppstemperatur kan solvärmen ökas med cirka 50 procent och den ökade återladdningen kan därmed minska elpannans bidrag. Onödig pumpdrift, det vill säga värmning istället för kylning av hybriderna vintertid, kan undvikas genom ett tillägg i styrvillkoren för cirkulationspumparna.
Gemensamhetsabonnemang
Eftersom föreningens elöverskott idag säljs med förlust skulle det även, enligt forskarna, vara lönsamt att öka användningen av egenproducerad solel genom exempelvis ett gemensamhetsabonnemang eller ökad lagring av värme i systemets tankar då det finns överskott på solel.
– Men säsongslagring av värme i borrhålen kommer inte vara möjligt för just Vårlökens anläggning eftersom borrhålen var för glest placerade för att fungera som solvärmelager och dessutom visade det sig att solvärmebidraget är för litet i förhållande till energin som tas upp ur berget, säger Jessica Benson.
Åtgärda värmeförluster i första hand
Föreningen har däremot begärt in offert för att ändra styrningen av panelerna enligt RISE:s rekommendationer. De kommer även, enligt tidigare förslag att se över isoleringen av sina kulvertar i samband med att ett annat jobb ändå ska utföras på dem.
– De läcker väldigt mycket värme, vi har exempelvis en plats mellan husen som det aldrig blir snö på så det är väldigt tydligt att den kulverten läcker, säger Lennart Lundqvist.
Intresset för Vårlökens kombinationslösning har varit stort då det var den första i Sverige och Lennart Lundqvist har fått svara på många frågor angående den. Hans råd till andra fastighetsägare som funderar på en liknande lösning är att vara extra uppmärksam när de skriver på kontrakt för anläggningen så att alla nödvändiga detaljer finns med samt att skaffa ett underhållsavtal.
– Sen är nog mitt största tips att i första hand börja med att åtgärda eventuella värmeförluster i huset, den allra största besparingen gör man på att ha ett välisolerat hus, säger han.
