Det kom en fråga på forumet om hur vi skulle välja energisystem i vårt hus idag. Det är en mycket spännande fråga jag själv funderar på ibland.
Vi köpte vår tomt i juni 2005. Vi tog genast kontakt med fyra olika husbyggare och våren 2006 började husbygget. 28 oktober 2006 flyttade vi in. Intresset för energisystem i småhus har ökat markant sedan dess. Då var luftvärmepump det enda husföretagen kunde erbjuda, allt annat fick vi räkna ut själv. Skulle vi välja samma energisystem idag som då? Nej. Solceller har blivit mycket billigare, jag har lärt mig väldigt mycket mer om solceller under dessa år och vi har 9 års erfarenhet av vårt hus.
Här kommer mina tankar. OBS! Vi bor inte i fjärrvärmeområde, så det är inget valbart alternativ för oss, vilket är viktigt att komma ihåg. Bor man i en stad med kraftvärmeproduktion är fjärrvärme ett bra val ur energisystemsynvinkel.
Val 2005-2006
- Ackumulatortank. På 750 l idag. Rekommendationen var 50-100 l per m2 solfångare och vi valde 10 m2 solfångare. Stort åbäke, som jag körde hem på släpkärra från Dalarna, nog så spännande…
Arkitekten hade dessutom glömt den i ritningen trots att det var bland det första vi nämnde. Gjorde att fasaden på nordsidan av husen fick ändras i sista momangen och den ser lite knepig ut nu. Vi kunde ha gjort en annan förändring av fasaden för att få det bättre men valtrötta efter alla val som ska göras vid husbygge var vi väl inte helt klara i tanken. Har man dessutom inte varit med och byggt eget hus tidigare ser man inte alltid sådant som efteråt ter sig som självklart. - Bergvärmepump. Valdes bort 2005-2006. Systemet verkade bli så komplicerat ändå och vi hade ingen hjälp av husföretagen som inte hade någon erfarenhet av mer moderna energisystem. Mycket sent i planering fick vi möjlighet att välja luftvärmepump. Men värmepump och solfångare är en kombination som inte passar ihop. Idag skulle jag definitivt välja bergvärmepump. Hade det i förra huset, var en del krångel med kretskort som fick bytas ett par gånger. Vi köpte en ny modell och det var tydligen inte så bra. Var därför vid planering av nya huset lite avog till bergvärme.
- Elpatron i ackumulatortank. 6 kW idag. Räcker inte till ensamt om det är svinkallt vintertid, vilket det inte är så ofta och då eldar vi i braskaminen. Svårt att komma undan elpatron antar jag om man inte har fjärrvärme. Alternativet för tappvarmvatten är väl plattvärmeväxlare som gör vatten vid behov.
- FTX. Klockrent. Sparar mycket energi och ger alltid fräsch inomhusluft. Svårt att installera i efterhand så välj det från början. Elvärmd tilluft om det är kallt ute. I början tyckte Rec att vi skulle byta filter två gånger per år. De blev dock inte speciellt dammiga, vi bor utanför Västerås stad och har ingen biltrafik runt huset. Nu byter vi filter en gång per år. De två filtren kostar 916 kr per omgång. Samma kilopris som guld?
Vår FTX har två fläktar som drar 140 W tillsammans. Det blir 1 225 kWh per år. Moderna FTX har förhoppningsvis fläktar som drar mindre effekt.
Om man bor i tätbebyggt område finns risk att man får in oönskad rökluft om grannskapet är tätt bestyckat med braskaminer. Vi har väl 75 m till närmaste grannhus och ibland får vi in rökluft från dem via FTX-ventilationen, vilket märks främst i sovrummet där man som minst vill ha röklukt. Vi kan inte elda i ostlig vind, för gå går röken in i huset via FTX-ventilation. En miss att luftintaget sattes på vindsnivå i gaveln, det hade varit bättre att ha luftintaget på första våningen. - Fönster. Våra har U-värde 1,2. Inget kallras. Ingen imma på utsidan.
- Golvvärme. På båda våningarna – tummen upp! Sköönt att slippa element. Varma golv. Dock trögt system, det går inte att ändra temperaturen snabbt.
- Isolering. Vi har 30 cm under grunden, som var 10 cm mer än den tidens standard och 24 cm i väggarna, som var det mesta som gick att få från vår husleverantör som hade 19,5 cm som standard. 45 cm isolering i taket.
- Solceller. Begagnade, 300 W från start 2006. Solceller var då så dyra att det inte var värt att tänka tanken ens på nya och större. 3,36 kW installerade hösten 2010, då solceller fortfarande vara dyra. Skulle fylla sydvända taket idag för att få snyggare tak. Ger något lite på vintern också, om de inte är snötäckta, till skillnad från våra solfångare. Skulle varit hårdare med att sydsidan skulle vara ren från installationer. Idag har vi skorsten och stege upp till den på sydsidan av taket. Vår arkitekt gjorde inte som vi sa, ingenting på sydsidan, och när vi upptäckte hur det skulle bli på sydsidan kändes det för jobbigt att göra om allt. Valtröttheten slog till, ibland orkar man inte mer…
- Solfångare. Har fungerat bra, men tveksamt om vi skulle välja det idag. I år lät vi byta vätska i systemet. Passade på att göra det samtidigt som trycket i expansionskärlet kontrollerades. Rörmokaren hade inte satt någon avstängning till expansionskärlet så det krävdes att systemet tappades ur för att kontrollera trycket i kärlet. Ger inget på vintern då de vanligen är översnöade.
- Vattenmantlad braskamin. Maria tycker jag är eldfängd, :-), men såå mycket eldar vi inte. Kan elda i timmar utan att temperaturen inomhus höjs så mycket. Skulle vilja ha snabbare respons och då får man välja bort vattenmantlingen. Ger enklare installation utan vatten. Kan ge finnbastu inomhus vid för kraftig eldning utan vattenmantlingen, men temperaturresponsen borde bli mycket snabbare. Kommer man hem och är frusen, eldar man på lite och det bli varmt hyggligt snabbt. Det är för övrigt en del pyssel med ved om man ska hugga, kapa, klyva och lagra själv, så man får vara beredd på att gilla det om man tänker elda mycket…Alternativet köper man färdigkluven ved av någon bonde, finns de runt Västerås som säljer.
- Vindkraft. Funderade på det. Men för dåligt vindläge. Skulle behövt mast ovanför trädtopparna. Då kroknade Maria (hon själv hävdar att veto var närmare sanningen). Vi köpte istället andelar i vindkraftverk i O2 (nu OX2) ekonomisk förening. Den el vi behöver köpa är vindel från “vårt” vindkraftverk i Sveg.
Val idag – summering
- Ackumulatortank. Storlek lite oklart.
- Bergvärmepump. Med värmefaktor (COP) 3, som är närmare verkligheten än broschyrvärden enligt doktoranden Richard som jag delar rum med på Mälardalens högskola, skulle vi få 3 kWh värme för 1 kWh el. Det betyder att solceller och bergvärmepump ger ungefär lika mycket värme per m2 solcellsmodulyta som en solfångare.
- Braskamin. Vanlig, utan vattenmantling. Med mera ”sten” än på den vi har nu som inte håller värmen så länge när vi slutar elda.
- Dörrar. Lågt U-värde.
- FTX. Oförändrat. Förutom energiåtervinning är bra luftkvalité ett plus. Kolla att det är aggregat med låg ljudnivå i det rum där den ska stå och att det blir låg ljudnivå även i luftdonen i rummen. Kolla fläktarnas effektbehov. Finns de fläktar som är mycket effektivare än våra 140 W idag.
- Fönster. Inte så lågt U-värde att det blir imma på utsidan, vi vill se Mälaren och fågelmatningen…
- Golvvärme båda våningarna. Oförändrat.
- Isolering. Förhållandevis billigt. Snåla inte…
- Solceller. Hel platta på sydsidan av taket.
- Solfångare. Går bort om man har värmepump.
- Vindkraft. Behövs nog inte. Vi skulle nog kunna producerar lika mycket el som vi skulle behöva i huset på årsbasis.
Vad kostar det då?
“Cost-benefit” analys på det? Frågeställaren undrade. Tja… riktigt knepigt att göra en sådan uträkning. Av någon anledning ska det räknas på återbetalningstid så fort man gör en energiinvestering i huset. Hur ser den ut för ett kök eller en bil? Där får det kosta… Även andra faktorer än ekonomi spelar roll när vi gör våra investeringar.
De billigaste nybyggda husen på Herrgårdsängen intill där vi bor i Gäddeholm kostar nog 3 miljoner kr, för huset, utan fix av tomten. Lägger man 100-200 000 kr extra på ett energisystem jämfört med lägsta möjliga belopp för att försörja huset med energi blir det 3-6% av huskostnaden. Slår man ut kostnaden på 30 år känns det inte som lika mycket, men det beror förstås på vilken plånbok man har hur mycket man kan och vill satsa. Den extra investeringen ger lägre driftkostnader jämfört med lägsta möjliga investering, så det är inte lika med att kasta pengarna i sjön.
Måhända är jag inte så representativ för medel-Svensson i denna fråga, :-). På vintern åker vi mycket långfärdsskridskor. Jag brukar säga att man bara ångrar skridskoturer man inte gjort. Kanske kan tillämpas på energisystemvalet också, kör “all in”.
Guldgul frostmätare på vår husvägg. Nattaktiv fjäril. 14 oktober 2015.
Hej Bengt!
Fråga på val idag. Vad ska du ha ackumulatortank till om du inte har solfångare?
Kjell
Tänkte på golvvärme och tappvarmvatten samt för att få hög egenanvändning av solelen, men är oklar på vad som behövs.
Kollade med MdH-doktorand Richard Thygesen som har bättre koll:
“Tank för att lagra varmvatten är nödvändig och brukar vara på ca 180 – 250 liter. Den kan man använda för att lagra in en del solel om man ändrar i värmepumpens styrning så den körs vid sol eller värmer tanken med elpatron vid sol.”
Vi har Elitfönster Extreme med U-värde på 0,9. Dessa har en så kallad självrengörande utsida vilket innebär ett hydrofobt ytskikt. I stort sett aldrig imma vilket inte kan sägas om våra Velux takfönster utan motsvarande utsida men med högre U-värde.
Hej Bengt!
Idag har man varvtalsstyrda kompressorer, så någon acktank behövs inte.
Kort samnanfattning av det du skriver, och det vi förordar:
Under 200 m2, Frånluftvärmepump, typ NIBE F750 och solceller.
Över 200 m2, bergvärmepump typ F1255 och solceller. NIBE FLM, för frånluftsventilation med återvinning, eller FTX, för den som vill ha förvärmd tilluft.
Som du skriver passar termisk solvärme och värmepump dåligt ihop, så det är all in med solceller!
Hej Bengt
Det går utmärkt att kombinera bergvärme och solfångare mot en acktank.
Har idag vedpanna, solfångare och bergvärmepump i ett integrerat system som jobbar mot en acktank på 1500 liter. När acktanken är varmare än 45 grader på halva höjden fungerar shuntutrustningen och rumsstyrningen som vanligt och bergvärmepumpen är avstängd. När det blir kallare än 45 grader i acktanken stänger shunten och bergvärmepumpen startar. Bergvärmepumpen jobbar mot stängd shunt vilket resulterar i att man inte värmer acktanken med värme från bergvärmepumpen. Ett idealiskt system för den slöe vedeldaren!
Har nu hört om ett nytt system HYSS, Hybrid Solar System, som använder det solvärmda vattnet direkt i värmepumpen och/eller lagrar i borrhålet. Kompressorn kan arbeta med solvärmd vätska eller kall vätska från borrhålet. De uppger en COP till 6-8. Om detta verkligen stämmer borde alla andra energiformer bli utkonkurrerade. Är det någon som vet något om HYSS?
Visst går det bra att kombinera solvärme och värmepump. Det blir dock ett relativ ineffektivt system. När solvärmesystemet värmer tanken är värmepumpen avslagen. Det betyder att energin från solvärmesystemet spara 1/3 kWh el och 2/3 energi från borrhålet(gratis) för varje tillförd kWh solenergi om vi antar att värmepumpens värmefaktor är 3.
Alltså blir kostnadsbesparingen låg och solvärmesystemets återbetalningstid lång.
Tillverkaren och den Svenska återförsäljaren hävdar hög värmefaktor men jag har inte sett några oberoende långtidsutvärderingar av systemet (jag har erbjudit mig att utföra en sådan utan att få något svar).
Hyss fungerar på följande sätt; Varmvattenproduktion med värmepumpen avslagen (större delen av sommarhalvåret fungerar systemet så här). Under denna tid ger det överdimensionerade solvärmesystemet relativt stora överskott som dumpas i borrhålet (Doktorsavhandling från Lunds Universitet visar på att denna strategi är tveksam m a p uppvärmning av borrhålet).
Under den tiden på året när solvärmesystemet ger lågvärdig värme används den till att förvärma den kalla kalla sidans vätska (brine) för att öka värmefaktorn.
Även om HYSS ger hög värmefaktor så blir den reella besparingen jämfört med en modern värmepump relativt liten.
Om vi utgår från ett hus med ett ett energibehov på 20 000 kWh (värme+varmvatten) där värmepumpen får arbeta mot låga temperaturer så kan en ny värmepump i teorin ha en värmefaktor på 4 och hyss har i teorin en värmefaktor på 8.
Det ger en besparing på 15 000 kWh om en bergvärmepump installeras och en besparing på 17 500 kWh med HYSS. Skillnaden i besparing är alltså 2 500 kWh per år till HYSS fördel.
Enligt uppgifter från HYSS hemsida så ingår mellan 8 och 20 kvadratmeter solfångare i systemet. Om vi gör det enkelt för oss och antar att det i detta exempel krävs 10 kvadratmeter solfångare betyder det att besparingen av köpt energi pga solvärmesystemet är 2500/10 = 250 kWh/kvadratmeter och år. Det är en väldigt dålig besparing av köpt energi från solvärmesystemet. Vanligtvis ger solfångare ca 400 kWh/kvadratmeter och år om det kombineras med t ex en fastbränslepanna.
Min slutsats är att kombinationen bergvärmepump och solvärmesystem är ineffektiv.
Richard Thygesen framför påståenden om HYSS systemet som inte baseras på mätdata utan på en uppfattning om hur kombinationen värmepump och solvärme har fungerat i tidigare system. MEN HYSS systemet skiljer sig väsentligt från tidigare kombinationer då systemlösningen från grunden är byggd för att maximera nyttan av solenergi. Fakta från tester genomförda på Teknologiskt Institut (TI) i Danmark visar att värmefaktorn i HYSS ökar exponentiellt när inkommande brinetemperatur höjs med hjälp av gratis värme från solen. I intervallet 0 till 10°C ökar värmefaktorn med 36%, dvs. 3,6% per grad celcius. I intervallet 0 till 20°C ökar värmefaktorn med 98%, dvs. nästan 5% per °C. Dessa testresultat framgår på den högra bilden http://www.free-energy.com/fb/se/proff/#8.
Det som är nytt och unikt med HYSS är den djupa integrationen med termiska solfångare och en programvara som genom hela året kan nyttja solvärmen optimalt. Höga temperaturer från solfångarna (40-75°C) används direkt för varmvattenproduktion, mellan temperaturer (15-40°C) används för värmepumpseffektiviseringen som beskrivits ovan. Låga temperaturer från solfångarna (5-15°C) används för att återladda borrhål eller slinga, men även för värmepumpseffektivisering.
HYSS systemet gör det möjligt att dumpa överskott av solvärme i borrhål eller till markslinga under sommaren. Genom detta uppnås två fördelar gentemot tidigare systemlösningar där solvärme kombinerats med värmepump. Dels blir det möjligt att välja en mindre lagringstank på 200 liter som tillsammans med en förhållandevis stor area solfångare klarar att ge gratis varmvatten från mars till oktober, dvs. täckningsgraden ökar. Detta ger en högre årsvärmefaktor, bättre täckningsgrad och mindre förluster än att använda en större lagringsvolym (typ 500-600). En annan fördel med att solöverskottet dumpas är att detta också bidrar till att återladda (inte lagra energi) borrhålet eller markslingan. Många installatörer belyser problemet med för grunda borrhål och för korta markslingor. Problemet förstärks i de fall husägare även har byggt ut sina hus och på så vis hämtar ännu mer energi från grunden.
Free Energys Hybrid Solar system bygger på en inverterstyrd kompressor som konstruerats för att klara en ingående brinetemperatur på 40 °C (normalt max 20°C) för att fullt ut kunna nyttja nivån ”mellantemperatur” från solen. Genom att styra solvärmen dit den gör störst nytta skapas möjlighet att uppnå årsvärmefaktorer som ligger mellan 6-8. Och vi vet vad vi talar om, Free Energys första kundinstallation i Löddeköpinge gav en årsvärmefaktor (SCOP för värme och varmvatten) på 7,6. HYSS systemet är industriellt utvecklat och har testats kontinuerligt under utvecklingsprocessen på Teknologiskt Institut i Danmark. Även om jag är part i målet vågar jag påstå att det finns en hel del nytänkt i HYSS-systemet. Till exempel att kabinettet är industriellt förmonterat med alla ingående tekniska komponenter vilket förenklar monteringsarbetet väsentligt och underlättar påfyllning och drifttagning, samtidigt som service och underhåll underlättas. HYSS levereras med en iPad som online visar såväl den momentana värmefaktorn (COP) som årsvärmefaktorn (SCOP), för anläggningsägaren, installatören och för oss som leverantör (och möjligen för andra som kan ha intresse av uppgifterna). På detta sätt är all driftstatistik transparant för anläggningsägaren, installatören och Thygesen (om så önskas). Genom online-funktionen sker en automatisk uppdatering av alla anläggningars software i takt med att ny funktionalitet och önskemål från kunder tillgodoses. Genom den industriella förmonteringen kan merkostnaden för solvärmen hållas nere och få en attraktiv återbetalningstid. När intressenter får offerter anges det hur många år det tar att återbetala anläggningen utifrån de uppgifter som anläggningsägaren lämnat, vilket blir enkelt att följa upp med den integrerade energimätningsutrustning som följer med varje HYSS- system.
En solfångare är fyra gånger så yteffektiv som en solcell och ger därmed fyra gånger så hög effekt och fyra gånger så stor energiomvandling på årsbasis som solceller, vid normala och jämförbara driftförutsättningar. Vad som inte framkommer i Thygesens påståenden är att HYSS systemet kan använda solvärmen vid låga temperaturer vilket ökar drifttimmarna under året samtidigt som solfångarnas verkningsgrad ökar, som en följd av mindre värmeförluster. Thygesen nämner inte heller att Energimyndighetens senaste fältstudie av värmepumpar under ett år visade på en genomsnittlig värmfaktor på strax under 3. Vilket kan jämföras med HYSS systemet som ger en SCOP på 6-8. Det intressanta är att HYSS gör det möjligt att använda solvärme på ett helt nytt sätt och med en helt ny nytta. Används solceller för att värma en el-patron blir värmefaktorn 1, det vill säga en kWh el blir i bästa fall en kWh värme. Används solelen för att driva en värmepump blir det i bästa fall 3 kWh värme på varje tillförd kWh solel. I ett HYSS system kan det bli uppemot 8 kWh värme för varje tillförd kWh el.
Att använda termiska solfångare på det vis som Free Energy gör ger en halverad payback tid då energiutbytet fördubblas, vilket har uppmärksammats internationellt. Tidigare i år mottog Free Energy det prestigefyllda priset Energy Globe Award för bästa innovationsprojekt i Sverige i kategorin ”Energi”. Den största branschtidningen, VVS-Forum, skrev om projektet på http://www.vvsforum.se/nyheter/2015/maj/energy-globe-award-till-free-energy-innovation/
Lars Andrén
Tyvärr bemöter inte Lars Andrén i sitt svar det jag ser som huvudproblemet med systemkombinationen nämligen att en ökning av värmefaktorn ger en lite reell besparing.
I mitt tidigare svar har jag tydliggjort besparingen HYSS ger i jämförelse med en ny modern värmepump.
Att hänvisa till Energimyndighetens fältmätning för att belägga nya värmepumpars värmefaktor blir missvisande. Energimyndigheten fälttest baseras på värmepumpar installerade mellan 2001 och 2007.
En utvärdering av Hyss-systemet kan bara ske baserade på mätningar från mätsystem jag övervakat installationen av.
Självklart ger solfångare ett högre utbyte per ytenhet än solcellsmoduler och jag har aldrig hävdat motsatsen. Personligen tycker jag dock det är problematiskt att jämföra utbytet från solfångare i form av värme (relativt låg energikvalitet) med utbytet från solcellsmoduler i form av el (hög energikvalitet).
Det finns dock fördelar med HYSS-systemet t ex i form av kortare drifttid för värmepumpen. I många byggnader finns system med relativt korta borrhål OM HYSS-systemet blir billigare än ny värmepump+nytt/längre borrhål har systemet en naturlig nischmarknad men i nya byggnader och äldre byggnader nog djupt borrhål kan systemet inte konkurrera.
Jag och Richard Thygesson är eniga i det väsentliga, vi anser båda att solenergin är en överlägsen energibärare och att det finns intressanta och tekniska fördelar med HYSS-systemet. Det är ställt utom att tvivel att HYSS-systemet optimerar utnyttjandet av solvärme och ger en helt ny dimension för användandet av solfångare på våra breddgrader. Förutom att drifttiden på solfångarna ökar och förlusterna minskar, som en följd av att systemet stora delar av året arbetar med låga arbetstemperaturer, bidrar solvärmen med en rejäl effektivisering av värmepumpen. Med dessa driftförutsättningar generar solfångarna upp till 650 kWh/kvm. Det är långt mycket mer än den bedömning som Rickard gör. Men vi är säkra på vår sak då HYSS-systemet redovisar energibesparingen från solfångarna, för anläggningsägaren, såväl momentant som över tiden.
Att jag hänvisar till Energimyndighetens fälttest som gjordes från maj år 2012 till juni 2014 på bergvärmepumpar installerade mellan 2001 och 2007 är helt enkelt föra att det inte finns någon senare fältstudie i Sverige. En senare studie har Energistyrelsen i Danmark gjort (tillsammans med Energinet.dk) under projektnamnet ”Styr din varmepumpe” som var en undersökning av 300 värmepumpar (56 st luft/vatten och 234 markvärme) installerade 2010-2104 och som i genomsnitt hade en årsvärmefaktor på 2,9. I sammanhanget är det värt att notera att den årsvärmefaktor (SCOP) som i allmänhet redovisas i tester avser värme (antingen för golvvärme eller radiatorer) och inte kombinationen av värme och varmvatten som är den SCOP som redovisas för HYSS- systemet.
Jag håller med Richard att det blir lite äpplen och päron att jämföra el med värme, det vill säga solel med solvärme. Båda teknikområdena är ju oerhört intressanta på sina sätt. I ett småhus är det oundvikligen så att den stora energianvändningen går åt för uppvärmning och varmvattenberedning och då är det rimligtvis där den stora besparingspotentialen finns – och det är just det som gör HYSS till ett intressant värmealternativ. Om ambitionen är att minimiera behovet av tillförd energi för uppvärmning och varmvatten är det få andra alternativ som kan mäta sig med HYSS. Den lilla mängd drivenergi som sedan behövs kan mycket väl tillgodoses med solceller. Det är av visst intresse att också titta på hur det slår ekonomiskt. Solvärmeproduktionen kommer systemet till del och minskar drivelen medan elen från solceller produceras till största delen när inte värmepumpen är i drift vilket gör att en produktionsjämförelse inte blir relevant.
En intressant marknad för HYSS är mycket riktigt utbytesmarknaden av värmepumpar, speciellt i de fall kunden överväger att utöka effekten eller om det befintliga borrhålet inte har tillräcklig kapacitet. Alternativet till att borra nytt hål blir då att investera i solfångare som i den jämförelsen kan uppvisa god konkurrenskraft.
Tillägg till Richards utförliga svar.
När det gäller HYSS är systemet med bergvärmepump och solfångare ihopbyggt så de beräknar COP som (värme ut/el in). De skiljer inte på värmepump och solvärmesystem, därför blir COP-faktorn inte jämförbar med en vanlig bergvärmepump utan solfångare. ”COP” för en solfångare blir mycket hög eftersom det bara är el till cirkulationspumpen som tillförs.