Sesonglagring av solvarme i kombinasjon med varmepumpe for bolig

Abstract

Det er et økende sosialt og politisk press for å redusere klimautslipp. Reduserte klimautslipp fra boliger er et viktig bidrag til en klimavennlig politikk. Solveien 5 på Nesbru er en stor eldre bolig som i hovedsak bruker oljekjel og vedovn til oppvarming. Innen 2020 må oljekjelen fjernes på grunn av forbud mot bruk av mineralolje til oppvarming av boliger. Et godt alternativ til oljefyring er sesonglagring av solvarme. Dette er et miljøvennlig alternativ som kan dekke opp til 75% av energibehovet til boligen. I kombinasjon med en varmepumpe og solcellemoduler vil denne energiløsningen kunne dekke hele varmebehovet til boligen. Varmepumpa vil driftes når det er behov for det, spesielt når effekttoppene om vinteren er store. Varmepumpa plasseres utendørs og kjøres med propan som kjølemedium. Dette vil gi en høy «Coefficient of performance» på 5, og har lav «Global Warming Potential» på 3. Boligen har en god lokasjon for denne type løsning. Den ligger på en høyde med lite skyggelegging fra nærliggende objekter og et tak som egner seg godt til solfangere. Det er alltid usikkerhet knyttet til boring av brønnpark, med tanke på varmetap. For denne boligen er risikoen for grunnvann liten, men mengden løsmasse varierer i området. Dette er faktorer som påvirker varmetapet i en brønnpark. Boligen har 168 m2 tilgjengelig areal på taket til solfangere og en parkflate på 80 m2 som er egnet til en brønnpark. Solfangerne på taket vil kunne levere energi til lagring i brønnparken, eller direkte til boligen. PV-modulene vil bli plassert på taket over terrassen som er på 34 m2 . Disse vil kunne dekke energiforbruket til anlegget i driftsperioden mars til oktober. På denne måten vil boligen være mindre avhengig av elektrisitet fra kraftnettet. Nettonåverdianalyse av seks forskjellige alternativer av løsningen viser at prosjektet er en god investering, selv uten støtte fra statseide Enova. Det alternativet av de seks alternativene som er vurdert som best gir en nyttbar energi fra solfangerne på 52 MWh, en lagringskapasitet i brønnparken på 37 MWh og 4000 KWh energi fra PV-modulene. Alternativet har en investeringskostnad på 957 000 kr og en nettonåverdi på om lag 22 000 kr, uten støtte fra Enova. Prosjektet tilbyr en miljøvennlig og økonomisk gunstig løsning for denne boligen. Det er en løsning som passer bra for store boliger med et stort varmebehov, og for boliger som blir nødt til å fjerne oljekjelene sine.

There is a socio-political push for more climate friendly solutions such as renewable residence heating. Solveien 5 at Nesbru is a large older residence depending mainly on oil and wood stoves for heating. By 2020, the use of oil for heating residences will be illegal. Though, good alternatives exist such as seasonal storage of solar heating. Solar heating is an environmentally friendly alternative that can cover up to 75% of the energy requirement in a residence. Combined with a heat pump and photovoltaic(PV) modules, this energy solution will cover the resident’s entire heating requirement. The heat pump will be operated only when needed, expected to be during the power peaks in the winter. The heat pump will be placed outdoors and will be powered by propane. This will give the heat pump a high coefficient of performance and low Global Warming Potential. The property is located on a hill with little shadow from nearby objects and a roof that is suitable for solar collectors, thus being an ideal location for solar heating. The chance of reaching groundwater when drilling is small, but the length of soil in the ground is uncertain. These are factors that affect the heat loss of boreholes. The property has 168 m2 of available space on the roof for solar collectors and a park area of 80 m2 suitable for boreholes. The solar collectors will be able to supply energy for storage in the boreholes, or directly to the house. The PV modules will be places on the roof above the 34m2 terrace. These will cover the energy system’s electricity need during the operating period March to October. This way the home will be less dependent on electricity from the power grid. Net present value analysis of six different alternative project solutions demonstrate that it is a good investment, even without Enova’s subsidies. The best solution provides 52 MWh from the solar collectors, a storage capacity of 37 MWh in the boreholes, and 4000 kWh from the PV modules. The project offers an environmentally friendly and economically beneficial solution for Solveien 5. Furthermore, it is a suitable option for other large homes with high energy consumption for heating, and for homes currently dependent on oil-based solutions.