Gör både bergvärmen och solcellerna bättre

Publicerad

9 okt 2023, 06:00

Värme är inte bra för solceller. Kyla är dåligt för värmepumpar och borrhål. Den här svenska hybridpanelen löser båda problemen – och fyra andra.

– Alla larmsignaler ringde den dagen jag förstod att 40 procent av all energi vi gör av med i Sverige används till att värma upp fastigheter. 

Det berättar Kent Samuelsson, som insåg hur hög energiförbrukningen i fastigheter var, när han jobbade som hårdvaruutvecklare för fastighetsautomation på KTC Control. 

andra val man kan göra
”Vi velade länge mellan bergvärme och luft/vattenvärmepump”

mer om värmepumpar
Eva och Johan hittar felen i värmepumparna

Han har alltid varit en miljönörd. Tidigt blev han en ivrig förespråkare för solenergi och började jobba med det. Men han hade problem med att höga temperaturer satte ner effektiviteten hos solcellerna.

Därför blev mötet med Vilhelm Steier en lyckträff för båda. Vilhelm Steier byggde egna värmepumpar men de saknade styrsystem. Och han tampades dessutom med att borrhålen för bergvärme blev allt kallare ju längre man utvann värmeenergi ur dem.

– Mitt problem var värme och Villes problem var kyla. Vi tänkte att vi kanske kunde hjälpa varandra genom att så att säga mötas på halva vägen, minns Kent Samuelsson.

Tillsammans konstruerade de båda innovatörerna kalla solhybrider som kombinerade solceller med termiska solfångare, fast med lägre temperatur än i de solhybrider som redan fanns på marknaden. 

Kent Samuelsson och Vilhelm Steiers bildade Samster AB som utöver hybridpanelerna också gör energilösningar baserade på tekniken. Här är sex problem som deras teknik löser.

Sex förtjänster med hybridpaneler:

1. Lägre vattentemperatur höjer solcellernas effektivitet

Eftersom solfångardelen inte skulle användas till att göra varmvatten direkt utan för att driva värmepumpar kunde temperaturen hållas nere i den kylkrets som Samster monterar på solpanelernas bakplan. 

– Den lägre temperaturen på vattnet bidrar till att höja effektiviteten i solcellernas elproduktion med 20 procent, förklarar Kent Samuelsson. Och den är också bra för värmepumpen som får avsevärt högre COP-faktor, som ett resultat av den förvärmning av värmebäraren från borrhålet som vi åstadkommer med vår konstruktion.

2. Temperaturen hålls nere varma dagar

Mellan solpanelen och plåtarna är det någon millimeters luftspalt. Den skyddar rörsystemet mot alltför höga temperaturer. Normala sommardagar blir temperaturen i kylkretsen inte högre än någon grad över utetemperaturen. Det vatten som pumpas ner i borrhålet igen tillför och lagrar energi i och omkring detsamma.

3. Kan tina upp frusna borrhål

 – Ett borrhål för bergvärme lagrar energi i ett område som är ungefär tio meter i diameter. Med vår teknik stiger temperaturen efterhand i stället för att sjunka i takt med att energi utvinns. Med två hål på 20 meters avstånd kyls borrhålen normalt ner med en grad på 20 år, vilket i sin tur innebär att värmepumpens COP minskar med tre procent. Kent Samuelsson berättar om kunder som kunnat tina upp borrhål som i princip varit frusna. De har tinat efter ett och halvt års drift med Samsters hybridteknik.

Det här bostadsområdet satsade tidigt på konceptet
Lönsamt med solhybrid och bergvärme

4. Det går att borra tätare 

Samster ska genomföra ett projekt tillsammans med Energimyndigheten där man monterar hybridpaneler i tätbebyggda villaområden med många borrhål.

– Det handlar om villor som värms med direktel. Med vår teknik räknar vi med att de rörliga energikostnaderna kan sänkas med upp till  70 procent. Eftersom det finns ungefär 600 000 småhus med sådan uppvärmning i landet skulle man kunna spara in lika mycket energi med vår teknik som den som produceras av tre kärnreaktorer, poängterar Kent Samuelsson.

5. Värmepumpen behöver inte gå lika länge

Thomas Lepik i Kållered är en av Samsters villakunder. Han har haft hybridpaneler på sitt hus sedan ett år tillbaka. 

– Tidigare hade vi vacuumsolfångare för att producera varmvatten men nu har vi i stället monterat 16 solpaneler på villan, varav hälften är hybridpaneler.  Det har minskat vår elförbrukning avsevärt, samtidigt som vårt borrhål blir återladdat med energi – när vintern slår till har vi 11–13 grader i hålet, säger Thomas Lepik.

Han räknar med att livslängden på värmepumpen också ökat i och med övergången till hybridteknik, som en följd av att den inte behöver gå lika länge.

6. Minskar dyra fjärrvärmekostnader

I bostadsrättsföreningen Måsängen i Partille är Kurt Gren ordförande och eldsjälen bakom föreningens stora satsning på solenergi och hybridpaneler. Här finns en av de största anläggningarna som Samster installerat.

– Vi tar bergvärme från 23 borrhål med 7–8 meters mellanrum, borrade till mellan 180 och 220 meter. På taken har vi 696 konventionella solpaneler och 120 hybridpaneler på tretton garagelängor. Hybriderna är lagda i öster- och västerläge, förklarar Kurt Gren. 

I anläggningen regleras klimatet av kylare som hämtar kyla från borrhålen och där det står fyra stora värmepumpar från Thermia, ett par stora växelriktare från Huawei och en mängd annan teknikutrustning.

– Den installerade effekten på elsidan är 200 kWp. Det betyder att vi har ganska stora överskott på sommaren, så nästa steg tänker jag mig blir en container med ett rejält batterilager för att spara elenergi från dag till natt, säger Kurt Gren. Han tillägger att även om fjärrvärmeräkningen minskat med 60-70 procent på årsbasis så finns fjärrvärmen kvar som en backup och för att producera varmvatten som baslast i systemet.

– Om det skulle behövas kan vi också ta till fjärrvärmen för att göra spetsvärme, men det har ännu inte inträffat, konstaterar han.

Föreningen, som omfattar 125 lägenheter, har totalt investerat 11 mkr i solenergi och hybridteknik. Det har lett till att fjärrvärmekostnaden minskat från en miljon till 300 000 kronor per år och elkostnaden med närmare en halv miljon  kronor per år.

bok om solvärme
”Har sparat gigantiska summor åt ägarna”

Kent Samuelsson berättar att Samster har levererat ett 30-tal större anläggningar till kommersiella fastigheter och bostadsrättsföreningar, och lika många villaanläggningar. Så här långt är det försäljningen som finansierat den vidareutveckling och expansion av företaget som han ser framför sig, det mesta av förtjänsterna har gått till att utveckla nya och bättre lösningar. Att använda hybridteknik i stället för olja och gas för att driva torkanläggningar är ett av utvecklingsspåren – att kombinera hybridteknik med nya former av energilager ett annat.

– Nu fokuserar vi mer på försäljning och marknadsföring. Vi är sex anställda här i Kungsbacka men har produktionen lagd på ett företag utanför Shanghai i Kina. Det är solpanelsproducenten SunPro som gör solpanelerna och sedan monterar plåtar med kylkretsar i aluminium på baksidan, med bibehållen garanti för de färdiga hybridpanelerna, berättar Kent Samuelsson.