Solvarme og solceller

teknologisk.dk

Solvarme og solceller

Solvarme i forbindelse med

bygninger

Registrering og beregning

Ivan Katic, SolenergiCentret

Ivan.Katic@Teknologisk.dk tel. 7220 2482

1 Ivan Katic

Januar 2007


Hvad kan solenergi-anlæg ?

Rumvarme

Brugsvand

Procesvarme

Ventilation

Køling

Almen elforsyning

Bygningskomponent, f.eks

solafskærmning

Solfangere: Varme

Solceller: El


Solvarme: princip

Typisk kan 25-50% af solenergien udnyttes i praksis i DK


Registrering

27.1 Generelt

Formålet med at registrere solvarme, er at beregne reduktionen af det

energiforbrug som ellers ville være brugt til opvarmning, varmt

brugsvand eller begge dele.

Energikonsulenten skal registrere eksisterende solvarmeanlæg. Hvis det

er rentabelt skal energikonsulenten beregne effekten af etablering af et

solvarmeanlæg, ellers skal beregningen fremgå under forslag ved

renovering.

Husk at solvarmeanlæg kan være omfattet af lokalplaner, varmeplaner

mv. og derfor kræver en myndighedskendelse.


27.2 Registrering

De følgende registreringer gælder for alle

kategorier af bygninger og

ejendomme. Såfremt en bygning har

solvarme skal følgende registreres:

• Anlægsbeskrivelse

• Type

• Solfanger

• Varmetabskoefficient

• Varmerør til solfanger

• Effektiviteter

• Beholder og el


• Opvarmning

Anlægsbeskrivelse

– Sjælden, da der normalt er dårligt

sammenfald mellem behov og ydelse

• Brugsvand

– Den mest almindelige, dækker typisk 60-70%

af behovet for varmt vand

• Kombineret opvarmning og brugsvand.

– Dækker typisk 10-30% af totalbehovet


Brugsvands- og små kombianlæg


Typisk solvarmeunit


Kombianlæg med større dækning

Buffertank med

ekstern veksler

til brugsvand.

Reducerer

opholdstid for

varmt vand


Andre anlægsvarianter

• Luftsolfangere, bruges især i fritidshuse til

udtørring og luftskifte

• Anlæg til opvarmning af svømmebassin

• Anlæg i kombination med varmepumpe

(energiabsorber)


Solfanger

•Type

• Areal

• Orientering/hældning

• Varmetabskoefficient

• Starteffektivitet


Type: solfangertyper


Datablade: www.god-solvarme.dk

Teoretisk standardanlæg med 70% dækning af varmt brugsvand for parcelhus:


Effektivitet

100%

80%

60%

40%

20%

0%

Effektivitet

Effektivitetskurver for typiske solfangere

0 10 20 30 40 50 60 70 80

T væske i fanger -T ude

Solfangereffektivitet for: I+II: Selektiv absorber, et lag glas (I: kanalplade, II:

rør/finne). III: Plastabsorber, dobbelt plastdæklag. IV: Uafdækket solfanger.

V: Vacuumrørssolfanger

I

II

III

IV

V


1,1

1

0,9

0,8

0,7

0,6

Anlægsplacering: Relativ ydelse

Brugsvandsanlæg

15 30 45 60 75 90

Hældning

• Brugsvandsanlæg: Optimum ca.45 grader og sydvendt

• Kombianlæg: Optimum ca. 60 grader og sydvendt

• Skygge bør undgås, men ikke så kritisk som for solceller

• Facader kan evt. også bruges

syd

ssø/ssv

sø/sv

øsø/vsv

øst/vest

1,1

1

0,9

0,8

0,7

0,6

Kombianlæg

15 30 45 60 75 90

Hældning

syd

ssø/ssv

sø/sv

øsø/vsv

øst/vest


Varmerør til solfanger

• Varmetabskoefficient W/K pr. meter

• Samlet længde

– Armaturer og kuldebroer

– Ækvivalent længde (bilag 25)


Varmetab fra rørføring

Selvcirkulation fra beholder?

Uisolerede strækninger?

Ødelagt isolering?


Varmetab fra rørføring


Uisoleret varmeveksler til rumvarme


Lovlig men uskøn rørføring


• Normalt

kombibeholder, dvs

solvarmeveksler i

bunden og

suppleringsveksler

eller elvarme i toppen

• Volumen typisk 50 liter

pr m 2 solfanger

• Opretstående

• Spiral eller kappe

Volumen og varmetab registreres

ved gennemgang af BV anlæg

(Brug evt. bilag 24)

Beholder og el


Alvorlige kuldebroer på solvarmebeholder


Termostat for elpatron


• 21.2.4.4 Solvarmebeholder

• For solvarmebeholdere skal energikonsulenten

registrere, om det er en kappebeholder eller om

beholderen er med varmespiral i toppen. Det skal og

registreres om beholderen har el-patron.

• 21.2.4.5 Varmetab fra varmtvandsbeholder

• Energikonsulenten skal registrere beholderens isolering

og beregne dens varmetab (W/K).

• 21.2.4.6 Temperaturfaktor for opstillingsrum

• Energikonsulenten skal registrere under hvilke forhold

• varmtvandsbeholderen er placeret. Er det opvarmet rum,

uopvarmet rum eller i det fri.


Datablade: www.god-solvarme.dk

Teoretisk standardanlæg med 70% dækning af varmt brugsvand for parcelhus:


Gaskedel og solvarmebeholder i én unit

Beholder med gennemstrømningsveksler


• Differenstermostat

Styring og pumpe

• Integreret i kedelstyring

• Overstyring til gulvvarme

• Normalt lavt flow/lille

pumpe

Registrering af standby forbrug

for styring

Registrering af pumpeeffekt og

effekttrin


Check af styring

• Er det sikkert at solvarmen yder et bidrag,

eller bliver al varmen produceret med

supplerende energi (el, gas…)?

• Det kan være nyttigt med

månedsaflæsninger af forbruget

• Er der en temperaturdifferens over

solfangerkredsen når den kører? Stopper

pumpen om natten? Hvilket effekttrin står

den på (nogle er aut.variable)


Skoldningssikring og styring


Beregning af nyt solvarmeanlæg

•Type

– Fysiske muligheder

– Samspil med husets varmeanlæg

• Dimensionering

– Nominelt forbrug i h.t. energiramme

– Faktisk behovsprofil

• Økonomi

– Udskiftningssituation?


Typisk besparelse,

Enfamiliehus

Kurver til venstre:

Brugsvand

Til højre: Brugsvand og

rumvarme


Kilde: Basisdokument vedr. solvarmeøkonomi 2006, Jan-Erik Nielsen


Kilde: Basisdokument vedr. solvarmeøkonomi 2006, Jan-Erik Nielsen


Dimensionering BV anlæg

I

II

III

Dækningsgrad i %

800 600 400 200 0 100 200 300

Ydelse pr. m² solfanger i kWh Forbrug pr. m² solfanger i liter pr. dag

80

60

40

20

2

1 ½ ¼

Solfangerareal pr. person i m²

I

III

II


Dimensionering kombianlæg


Økonomisk dimensionering

Som retningslinier for dimensionering/valg af solvarmeanlæg kan

anvendes:

Dimensionering:

Brugsvandsanlæg:

Solfangerareal: Ca. 1 m² solfanger pr. person i husstand

Beholdervolumen: Ca. 50 liter pr. m² solfanger

Brugsvands-/rumvarmeanlæg:

Solfangerareal: Ca. 2 m² solfanger pr. person i husstand

Beholdervolumen: Ca. 50 liter pr. m² solfanger

Valg af type:

Brugsvandsanlæg:

Når der ikke er rumvarmeaftag om sommeren (til eks. klinkegulv)

Kombineret brugsvands-rumvarmeanlæg:

Når der er rumvarmeaftag om sommeren (til eks. klinkegulv)


Eksempel, kun brugsvand

Find den årlige besparelse for et brugsvandsanlæg på 5 m² solfanger. Solfangeren

er en selektiv rør/finne absorber med et dæklag af glas, se figur 2 type II. Anlægget

skal forsyne 4 personer, der bruger 50 liter varmt vand pr. dag. Den eksisterende

kedelinstallation har et tomgangstab på 1500 kWh i sommerperioden.

Forbrug pr. m² solfanger: (4 personer x 50 liter/person) / 5 m² = 40 liter / m²

Dækningsgrad: Aflæses på figur 6 til = 58 %

Ydelse: Aflæses på figur 6 til = 390 kWh/m²

Årlig besparelse: 5 m² x 390 kWh/m² + 1500 kWh = 3450 kWh

Dette svarer til en oliebesparelse på ca. 400 liter pr. år. Herfra skal trækkes forbrug

til en evt. elpatron på ca. 5 % af nettovarmebehovet til brugsvand (200 liter

opvarmet fra 10 - 45°C i 365 dage » 3000 kWh): 3000 X 0,05 = 150 kWh pr. år.


Eksempel, kombianlæg

Find den årlige besparelse for et kombianlæg på 15 m² solfanger. Solfangeren er

en plan selektiv solfanger med kanalplade (type I,fig2). Anlægget skal forsyne 4

personer, der bruger 50 liter varmt vand pr. dag, og der er gulvvarme tændt i

badeværelset hele året. Den eksisterende kedelinstallation har et årligt forbrug på

15000 kWh.

Forbrug pr. m² solfanger: 15 MWh / 15 m² = 1 MWh / m²

Dækningsgrad: Aflæses på figur 8 til ca = 33 %

Ydelse: Aflæses på figur 8 til = 320 kWh/m²

Årlig besparelse: 15 m² x 320 kWh/m² = 4800 kWh

Dette svarer til en oliebesparelse på ca. 530 liter pr. år. Herfra skal trækkes forbrug

til en evt. elpatron på ca. 5 % af nettovarmebehovet til brugsvand (200 liter

opvarmet fra 10 - 45°C i 365 dage » 3000 kWh): 3000 X 0,05 = 150 kWh pr. år.


Beholderudskiftning

Der er særdeles god økonomi i at udskifte udtjent elvandvarmer med

solvarme:

o 1. års over-/underskud ca. : 1.500,o

Nuværdi ca. : 73.000,-

Der er god økonomi i at udskifte udtjent vandvarmer med solvarme,

hvis eksisterende basisenergiforsyning er ikke-kondenserende kedel:

o 1. års over-/underskud ca. : 300,o

Nuværdi ca. : 24.000,-

Note: Ovenstående er gennensnitværdier for solvarme til brugsvand og

solvarme til både brugsvand og rumvarme. Er der aftag af rumvarme om

sommeren til eks. klinkegulv bør vælges et anlæg til både rumvarme og

brugsvand – ellers et rent brugsvandsanlæg.

Note: I dette tilfælde bør kedel dog også udskiftes – så se under

”kedeludskiftning” nedenfor.


Beholderudskiftning (2)

Der er ca. neutral økonomi i at udskifte udtjent vandvarmer

med solvarme til brugsvand, hvis eksisterende

basisenergiforsyning er kondenserende kedel:

o 1. års over-/underskud ca. : -300,o

Nuværdi ca. : 7.000,-

Der er dårlig økonomi i at udskifte udtjent vandvarmer med

solvarme til både rumvarme og brugsvand, hvis

basisenergiforsyning er kondenserende kedel (eller

fjernvarme):

o 1. års over-/underskud ca. : -1.000,o

Nuværdi ca. : -1.000,-

NB: hvis en beholder skal udskiftes akut, kan en solvarmeforberedt

beholder installeres, resten af anlægget kan så etableres senere


Kedeludskiftning

Det giver god økonomi at erstatte ældre kedel med ny

og samtidigt installere solvarme:

o 1. års over-/underskud ca. : 1.200,- (kedeludskiftning

alene: 1.600,-)

o Nuværdi ca. : 53.000,- (kedeludskiftning alene: 49.000,-)

Note: Gennensnitværdier for olie/gas og solvarme til h.h.v.

kun brugsvand og kombineret brugsvand/rumvarme


Rentabilitetscheck i f.m.

bygningsreglementet, eks.:

• Forventet besparelse pr. år x levetid) / Investering > 1,33

– Merpris for 4 m2 BV solvarme 24000 kr (beholderudsk.)

– Levetid 20 år (Håndbogens bilag)

– Sparet olie, ældre kedel 316 liter á 7,66 kr

– Ekstra elforbrug 120 kWh á 1,6 kr

R = (316*7,66-120*1,6)*20/24000=1,86 OK


Gode råd

• Vær realistisk med hensyn til økonomi og

besparelser, husk at solvarme er et supplement

• Fremhæv ikke et bestemt fabrikat, men henvis til

oversigter (altomsolvarme.dk)

• Vis gerne billeder med eksempler

• Anbefal KSO installatører (kso-ordning.dk)

• Husk at beregning ifølge BE06 ikke

nødvendigvis udtrykker den sande

brugerøkonomi, som er stærkt afhængig af det

reelle forbrugsmønster


Checkpunker

• Er forbruget af varmt vand tilpas stort til at

berettige solvarme?

• Er der individuelt fyringsanlæg eller elvarme

(frarådes normalt i fjernvarmeområde)

• Er der en passende tagflade eller facadeparti til

rådighed?

• Er der plads til solvarmebeholder

• Er gl. anlæg modent til udskiftning?

• Kan rørføring og tilslutning til eksisterende

anlæg ske på en ukompliceret måde?


Links og adresser

• www.altomsolvarme.dk (Forbrugerportal)

• www.solvarmecenter.dk Hjælp til inddata

• www.solenergi.dk (datablade og

beregningsprogrammer)

• Data kan også findes hos producenter af

beholdere, solfangere og tilbehør

More magazines by this user
Similar magazines