Hybridlösning för ökad energieffektivitet

Syftet med hybridsolceller är att utnyttja lokalt producerad solenergi på bästa sätt. I kombination med bergvärme skapas det synergieffekter som ger en mer hållbar energilösning och bättre avkastning på investeringen.

- En av de saker som intresserar mig med det här konceptet är just att undersöka hur olika system kan samverka för att skapa bästa möjliga utfall, säger Manne Frii, energiexpert på Bengt Dahlgren AB.

Tekniken med hybridsolceller är etablerad på marknaden sedan flera år och används i alltfler fastigheter, framför allt i flerbostadshus där konceptet är väl beprövat.

- Det finns redan många positiva erfarenheter. Tanken med det här projektet är att sammanställa mätdata från faktiska anläggningar med simuleringar och beräkningar. Dels för att se om de skiljer sig åt och i så fall varför, dels för att få ett konkret, faktabaserat och robust kunskapsunderlag för konceptet, säger Manne Frii.

Konceptet med hybridsolceller innebär att ett vätskeburet kylsystem integreras i solcellernas baksida. Systemet kyler ner solpanelerna, vilket gör att de producerar el mer effektivt året runt. Samtidigt tar det upp värme från både sol och uteluft som förs ner i berggrunden, så kallad återladdning, eller direkt till värmepumpen för att ge värme till byggnaden. Med andra ord används överskottsvärmen från solhybriderna för att höja köldbärarens temperatur till värmepumpen och därigenom även öka bergvärmesystemets prestanda.

- Vanligtvis behöver borrhålen placeras glest så att värmen från omgivande mark kan kompensera för den uttagna värmeenergin. Genom att återladda hålen kan borrhålssystemet göras mindre och funktionen över tid förbättras, säger Manne Frii.

En av fördelarna med hybridsolceller är alltså att de producerar både värme och el. En annan att de ökar effektiviteten hos både solpaneler och värmepump. Företaget Samster som deltar i projektet talar om 20 procentiga förbättringar.

Enkelt förklarat tar en bergvärmepump energi från berggrunden. Med tillförd el levererar den energi vid högre temperatur, vilken kan användas för att värma både byggnader och varmvatten. Ju mer energi som hämtas från berggrunden, desto mer kyler man ner den. Befintliga anläggningar kan därför gå kallt, vilket innebär att mer tillförd el krävs för att värmepumpen ska kunna täcka värmebehovet.

 - Ju högre temperaturskillnaden det är mellan borrhål och värmesystem, desto större andel el behövs. Ibland kan det till och med bli så kallt att värmepumpen stängs av. Då produceras värmen istället med direktverkande el, säger Manne Frii.

Sådana befintliga, underdimensionerade, anläggningar kan alltså räddas med solhybrider som gör att den nerkylda bergvolymen via återladdning värms upp och ger gynnsamma förhållanden igen. Alternativet är den ofta mer kostsamma lösningen med fler borrhål och eventuellt utbyte av bergvärmepump.

 -  Vid nyproduktion är det vanligt att man måste använda någon typ av återladdning till borrhålen. Framförallt för att få plats med borrhålen innanför fastigheten, men även för att få långsiktigt hållbar driftekonomi. Då är solhybrider ett bra val eftersom de, förutom goda återladdningsmöjligheter, även ger mer solel per kvadratmeter jämfört med traditionella solpaneler, säger Manne Frii.

Han sammanställer och analyserar nu underlag och statistik från befintliga anläggningar med kombinationen bergvärme och solhybrider. Målet är ta reda på vilka lärdomar som kan dras och se hur dessa kan användas – från tidigt projekteringsskede till förvaltning och drift. Detta ger även mervärde i form av förutsättningar och riktlinjer för att förenkla beslut, installation och drift.

- Det här konceptet har stor potential både vad gäller energieffektivitet och ekonomi. Tack vare det här projektet har vi nu också bättre förståelse för systemlösningen och en mer faktabaserad och validerad kunskap som ger bättre fungerande och mer driftekonomiska anläggningar, säger Manne Frii.