Solenergi räknas till en av de mest klimatvänliga energikällorna. Men hur löser man energibehovet när solen inte lyser? Med Norconsults patenterade energilagringssystem har det blivit möjligt att lagra solgenererad uppvärmningsenergi under längre tid – och sänka sin elkonsumtion.
I de nordiska länderna har vi begränsade möjligheter vad gäller nyttjandet av solenergi. När behovet är som störst, under vintern, har vi få soltimmar. För att lösa problemet har Norconsult tagit fram ett energilagringssystem som kallas ASES, Active Solar Energy Storage. Under 2019 blev det patenterat i hela Europa.
– Med ASES kan man lagra energi under sommarhalvåret för att sedan använda den när den behövs, under vintern. Möjligheten att lagra solenergi så pass länge är helt unikt. Energianvändningen blir lägre än för ett passivhus och man behöver inte heller anpassa den arkitektoniska utformningen. Så du får en större frihet och lägre energianvändning, säger Marcus Rydbo, affärsområdeschef Arkitektur & Samhällsplanering på Norconsult.
Sju delar värme på en del el
Systemet bygger på att solfångare kopplas till vattenslingor som leds ner i ett isolerat lager av stenmjöl som placeras i marken under eller bredvid byggnaden. När solen lyser värms vattnet i slingorna upp och stenmjölslagret blir successivt varmare.
– Lagret fylls till viss del på under hela året, så länge solen lyser. Det når sin maxtemperatur i september då det har värmts upp med hjälp av solfångare under hela våren och sommaren. Sedan sjunker temperaturen allt eftersom du plockar ur värmen med hjälp av en värmepump. När solen börjar värma i mars så stiger värmen långsamt igen, säger Marcus Rydbo.
Enligt Energimyndighetens rikssnitt gällande energistatistik för flerbostadshus från 2020 har flerbostadshus en genomsnittlig energianvändning på 122 kilowattimmar per kvadratmeter och år för värme och varmvatten. Med ASES använder en byggnad ungefär 14–25 kilowattimmar per kvadratmeter och år. I snitt över året ger ASES sju delar värme på en del el.
– Det innebär alltså att jag på en kilowattimme el får ut sju kilowattimmar värme. En bergvärmeanläggning ger i jämförelse fyra fyra kilowattimmar värme, säger Marcus Rydbo.
Inte bara för nybyggen
ASES fungerar inte bara för nybyggen utan kan även installeras i befintliga byggnader. Marcus Rydbo ser exempelvis möjligheter vad gäller stora hyreshus från miljonprogrammet som behöver få ner sin energiförbrukning.
– Ofta kräver den här typen av omställning en större ombyggnad där hyresgäster behöver flytta ut. Men för att installera ASES lägger man bara lagren under en parkeringsyta utanför och sätter upp solfångare på taket så kan man sänka sin energiförbrukning med två tredjedelar över året, säger han.
ASES har redan installerats i ett antal byggnader runt om i Sverige. Bland annat i en industribyggnad i Bollebygd som tidigare använde 35 kubikmeter olja motsvarande 350 000 kilowattimmar per år och numera förbrukar 56 000 kilowattimmar el per år.
– I stället för att betala närmare en halv miljon kronor för olja varje år så betalar ägaren cirka 56 000 kronor för el. Med en så låg energikonsumtion blir man dessutom mindre såbar för förändringar i elpriset, säger Marcus Rydbo.
Den största byggnaden som använder ASES för sin uppvärmning är Fredrika Bremergymnasiet i Haninge. Där har ASES installerats i en ny utbyggnad på drygt 10 000 kvadratmeter som stod klar 2016.
– Jag läste en artikel om systemet och gjorde en jämförelse med berg- och fjärrvärme. Jag kom fram till att ASES var dubbelt så effektivt vad gäller hur mycket värme som genererades jämfört med en bergvärmepumpslösning. Så vi installerade det för uppvärmning av både byggnaden och varmvattnet och spetsar med fjärrvärme vid effekttoppar, säger Kaj Nilsson, projektledare hos Tornberget som äger och förvaltar kommunala verksamhetslokaler i Haninge kommun.
Han berättar att det är varmt och gott i huset. Kanske till och med lite för varmt ibland.
– Värmen från lagren stiger genom golvet när det är som varmast. Så det är nästan lite för effektivt, skrattar han. Men det går ju att åtgärda genom att anpassa byggnaden vad gäller exempelvis golvval. Och vi har absolut fått en lägre energiförbrukning. Det är även profilerande rent miljömässigt eftersom det är en så klimatvänlig lösning, tillägger han.
Faktaruta – Norconsults två patent
ASES
- Lagrar solvärme via solfångare på sommaren som lagras i marklager. Sedan återförs värmen via en värmepump på vintern.
- Blir bättre uppvärmning och mindre byggbegränsningar än till exempel passivhus.
- Värmer både byggnader och vatten
Solar House
- Kyler byggnader med hjälp av solel via solfångare.
- El från solpaneler används till att kyla vatten i en stor ackumulatortank under dagen
- Kyler sedan huset genom att låta det kalla vattnet cirkulera i luftkonditioneringssystemet.