Energiseminaret 2017 ved NMBU KRAFT I HANDLING

Sesonglagring av solenergi for utslippsfri oppvarming av bygninger hele året.
Energiseminaret 2017 ved NMBU KRAFT I HANDLING Auditorium Maximum 3. og 4. mars 2017 Petter Hieronymus Heyerdahl, Institutt for matematiske realfag og teknologi, NMBU Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Fremtidens hus skal bruke mindre energi. I dag brukes den slik:
Lys, kjøleskap, fryseboks, komfyr, PC, TV…… 70-80% Kan erstattes av lavkvalitets varme Romoppvarming 55-60% Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Hvordan kan vi redusere tilført energi til bygget?
Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Varmepumpe gjør at vi kan bruke mindre energi til oppvarming
Så er det fristende å ha det litt varmere i huset og å kjøle om sommeren Da spares ikke så mye energi likevel Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Solceller produser egen strøm på taket. Du kan bli plusskunde.
Gir mest strøm når vi trenger den minst. Selges til spotpris. Plusskunden kjøper strøm tilbake til full pris. Ja, huset går i null eller til og med positivt på energi. Men strømnettet belastes to ganger - med effekt. Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Godt isolerte hus krever tykke vegger og tak
Huset i skogen på Lian i Trondheim Kilde: Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Vi sparer energi ved å isolere husene mer og gjøre dem tettere
Men: god isolasjon krever tykke vegger tette hus kan gi dårligere inneklima husene må ventileres mer husene blir dyrere Kilde: Varme og bad. Vb.no Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Gjenvinning av energi. Gir god luft inne Fordeler varmen jevnt Men…
Tar plass Krever vedlikehold Bruker energi til drift av vifter Støyer Høy investering Begrenset levetid Kilde: Byggforskserien, Oktober 2015, ISSN , Balansert ventilasjon i småhus, Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

TEK – trappen for boliger
07 TEK = Byggeteknisk forskrift Utslipp Pris 07 Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Solen er generøs. Til høsten er all takvarmen borte.
På dette taket strømmer det årlig inn minst kWh. Solen er generøs. Huset bruker 12 – kWh i året Takareal mot sør på dette huset: Det er 24 mellomrom mellom taksperrene. Med c-c 60cm gir det total lengde på 14.4m. Antar ca. 5 meter høyde. Totalt areal 72m2. Solfangere fra for eksempel ASV har netto fangstflate på 86%. Dermed blir aktivt fangstareal ca. 62m2. På Østlandet strømmer det inn ca. 1200kWh/(år•m2) med solenergi på en takflate som vender mot sør og har en vinkel rundt 30 grader med horisontalplanet.. Totalt innstrålt energi per år: 62m2•1200kWh/(år•m2) = kWh. Antar vi en virkningsgrad på solfangerne på 50% gir dette netto høstet energi på kWh. ASV oppgir på sine hjemmesider at forventet fangst er 585kWh/(år•m2) som for dette taket ville gitt kWh. Dette tilsvarer en virkningsgrad på 50%. I figuren brukes et konservativt anslag på kWh som tilsvarer 40% virkningsgrad. Til høsten er all takvarmen borte. Vi må varme huset med annen energi tilført utenfra Kilde: Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Kan vi flytte solvarme fra sommer til vinter? SESONGLAGRING AV VARME.

Vi må fange mye solvarme.
Enkelt solfangeranlegg med drainback: Vannet renner til tank når pumpen stopper Væskenivå hvile drift Til varmelager for vann under huset Beskytter mot koking og frost Trykkløst - lavere kostnad Bruker rent vann 100% fornybar Usynlig Lydløs Luktfri Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Flatplate solfanger på Energilaben, NMBU
Ref: ASV.no m2 fangere. 86% effektivt fangerareal Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Solvarmen lagres i energibrønner ved eller under huset.
Når solen skinner mottar panelene høy effekt. Det trengs stor strømning av vann for å lede varmen ned i grunnen. Varmt vann er lett og skal presses ned i brønnene ( m dype). Kaldt vann er tungt og skal løftes opp av brønnene. Alt dette krever relativt høy pumpeeffekt. Dette er greit, for når solen skinner kan vi ha god tilgang på elektrisk effekt fra solceller. Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Opptak av varme om vinteren
Fangerne er tømt for vann Lett, varmt vann fra parken vil opp Tungt, nedkjølt vann fra varmeanlegget vil ned. Oppvarmingen går med svært lite tilskudd av pumpeeffekt – kanskje helt av seg selv? Dette passer bra, for når det trengs varme kan prisen på strøm være høy. Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Boring av energibrønn Grunne brønner (h < 60m)
Diameter brønner: mm Tillater topphammer. Lett maskin. Billigere hull. Kilde:viivilla.no Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Eksempel på stort anlegg i drift.
Drake Landing Solar Community, Alberta, Canada Kilde: 52 boliger á 150m2 800 solfangere á 2.9m2 Totalt areal solfangere: 2300m2 Areal solfanger per bolig: 45m2 100% av romvarmebehovet dekket siste år. Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Borehole Thermal Energy Storage (BTES) Brønnplan i Alberta
144 brønner – 3 per bolig. Brønndiameter: 150mm 37m dype 40mm U-rør kollektorer 6 brønner i serie pr streng Varmeste brønn i senter 80°C i senter sensommers 2.25m intern avstand Total diameter 35m Volum m3 Parken isolert på toppen Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Tilstand Drake Landing – eksempel 1:

Tilstand DLSC – eksempel 2:

Nøkkeltall fra Drake Landing, Canada (DLSC). I drift siden 2007.
45m2 solfangere per bolig Totalt høstet solenergi: kWh Solfangernes ytelse: 486kWh/(m2∙år) Total solenergi levert til brønnparken kWh ( ) Total energi gjenvunnet fra parken kWh Gjenvinningsgrad (Energi opp)/(Energi ned) = 381MWh/574MWh = 66% Normal gjenvinning ca. 50%, stadig stigende. Kilde: Energy Report Summary for June Periode: 1/7-13 til 30/6-14. Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Demonstrator ved NMBU Resultatene fra Drake Landing viser at boligfelt kan varmes 100% med solenergi hele året. Klimaet der borte er sammenliknbart med vårt (GD ca. 5000) Vi vil med demonstratoren på NMBU se om: - Prinsippet kan dekke varmebehovet for én enkelt bolig. - Uten varmepumpe. - Kan deler av eller hele kostnaden for anlegget dekkes ved at bygget blir enklere, det vil si tillate lavere TEK-klasse? Åpner for økt bruk av massivtre. Vi har rikelig med energi. Energien er samlet, lagret og brukt lokalt. Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Oppgave: Gjenvinne 25% av takvarmen
kWh Oppgave: Gjenvinne 25% av takvarmen kWh kWh kWh kWh Kilde: Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Demonstrator ved IMT på NMBU. Brønnhus på 50m2 over en liten brønnpark.
60 m2 solfanger kan høste kWh varme per år 370 300 700 Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Demonstrator ved IMT – Skisse av varmelager
Løsmasser 16m Fast berg 42m Aktivt lagervolum ca. 1500m3 Varmekapasiet ca kWh/K Nivå grunnvann 3m Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Fra byggingen Studenter har lagt ned over 1000 timer. Tusen takk!

04.05.16 Sesonglagring av solenergi
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Brønnhus og solfangere ved NMBU
Her kommer det solcellepaneler for drift av pumpene for lading av brønnene 64m2 aktiv flate Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Hva kan vi oppnå med sesonglager for varme? Noen smakebiter:

Virkning for deg Sesonglagring av solenergi

Tynnere vegger gir mer plass inne
Et hus på 12x8m = 96m2 har omkrets 40 meter 20 cm tykkere yttervegg stjeler 40m x 0,2m = 8m2 på samme grunnflate. Et ekstra rom Mer hus for pengene Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Enklere bygg gir lavere pris (eksempler)
Forenklet bygging (Redusert antall sjikt i vegger og tak.) Naturlig ventilasjon med vanlige ventiler (styrt lekkasje) eller ventiler med varmegjenvinnere, i hvert rom. Redusert elektroinstallasjon Redusert innkjøpt energi betyr mindre behov for styring: Hva skal vi da med AMS og smarthus fullt av duppeditter….? Kilde: Lavenergisystemer.no Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Rimeligere drift og vedlikehold av huset
Gratis energi Fjernet mange av de komponenter som krever vedlikehold Redusert renhold av ventilasjonsanlegget I kombinasjon med solceller kan huset bli selvforsynt med energi Fritidshus kan holdes evigvarme uten tilgang på strøm: Forenkler vannanlegg, helårs drift av toalett og kompost, lagring av mat, vanskelige tomter kan få høyere verdi, gunstig for enkelthytter. Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Samfunnseffekter Sesonglagring av solenergi

Arealparadokset: Lave bygg er en fordel
kWh 1000m2 kWh Til rådighet: 250kWh/m2 varme per år. kWh Varmelager Eksempelbygning: Maxbo på Ås Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Termisk beredskap Kritisk infrastruktur som energi, kommunikasjon og vannforsyning er gjort følsom. Tenk deg i en kald perioden strømutfall for et sykehjem med varmepumpe og strømoppvarming. Det blir fort kaldt. Sesonglager: Lokalt fanget og lagret energi holder bygget varmt hele året. I kriser: Driftes med et lite strømaggregat. Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Takk for oppmerksomheten
Ja, dette ser lovende ut. Demonstratoren på NMBU er støttet av: Anergy AS og Innovasjon Norge Sponsorer: Moelven, Hunton, Isola, Nexans, Lavenergisystemer Takk for oppmerksomheten Sesonglagring av solenergi Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Energiseminaret 2017 ved NMBU KRAFT I HANDLING

Liknende presentasjoner

Presentasjon om: "Energiseminaret 2017 ved NMBU KRAFT I HANDLING"— Utskrift av presentasjonen:

Liknende presentasjoner

Om prosjektet

Tilbakemelding

Logg inn

Logg deg på via sosiale nettverk:

Energiseminaret 2017 ved NMBU KRAFT I HANDLING

Liknende presentasjoner

Presentasjon om: "Energiseminaret 2017 ved NMBU KRAFT I HANDLING"— Utskrift av presentasjonen:

Liknende presentasjoner

Om prosjektet

Tilbakemelding