|
|
|
|
Solvarme i det nye bygningsreglement
I de nye energibestemmelser i
bygningsreglementet, som trådte i kraft pr. 1. januar 2006 indgår
solvarme som et middel til at overholde energirammen.
På denne side gives der råd og
anvisninger på, hvordan man kan vurdere fordelagtigheden ved at
benytte solvarme.
Anvisningerne supplerer SBI
anvisning 213: Bygningers Energibehov og det tilhørende
beregningsprogram Be06.
Anvisningen består af følgende dele:
Hvilket solvarmeanlæg skal
der regnes på ?
Varmtvandsforbrug
Varmtvandsforbruget er den vigtigste parameter for dimensionering
og ydelse af solvarmeanlægget.
Energirammeberegning
Ved en beregning i relation til
energirammen benyttes varmvandsforbruget, som er specificeret i SBI
anvisning 213.
Dimensionering og økonomi
For at dimensionere anlægget og
for at vurdere dets økonomi er det vigtigt at benytte
det varmtvandsforbrug, der realistisk kan forventes i bygningen. I
SBI-anvisning 213 anvises et varmtvandsforbrug pr. m2
bygning, medens det ofte vil være mere præcist at vurdere
varmtvandsforbruget i relation til forventede antal beboere/brugere.
For beboelser regnes ofte med et
forbrug på 40 liter varmt vand pr. døgn.
Optimal størrelse solvarmeanlæg
Normalt fås den bedste økonomi,
hvis solfangerarealet vælges som vist på figur 1. Der benyttes det
varmtvandsforbrug som realistisk kan forventes.
Figur 1
Hvis anlægget
også skal levere varme til rumvarmen kan arealet typisk forøges
med op til 50 %. Figuren gælder hvis varmtvandsforbruget er
nogenlunde ens i sommerhalvåret (bortset fra normal sommerferie).
Solfangereffektivitet
Hvis der skal regnes på en
specifik solfanger kan solfangereffektiviteten for godkendte
solfangere findes af datablade på www.god-solvarme.dk.
I afsnittet "Hvordan indsættes solvarmeanlægget i
Be06?" er vist hvilke parametre
der skal benyttes.
Varmtvandsbeholderen,
som lagrer
solenergien skal passe til solfangerstørrelsen og skal typisk være
40 – 50 liter pr. m2 solfanger
Varmetab fra beholder
Hvis der skal regnes med en
specifik solvarmebeholder kan varmetabskoefficienten for godkendte
beholdere til enfamiliehuse findes af datablade på www.god-solvarme.dk.
For større beholdere bør disse isoleres, så varmetabskoefficienten
ikke er større end angivet på figur 2.
Figur 2
|
Eksempel (Hvilket
solvarmeanlæg?)
|
|
Der planlægges byggeri af en bo-institution på 1000
m2 boligareal med plads til 30 beboere.
Forventet varmtvandsforbrug ud fra
antal beboere:
30* 40 liter/person pr. døgn = 1200 liter pr. døgn
1200 liter pr. døgn svarer til
1200 *365 /1000 = 438 liter pr. m2 boligareal pr år
Varmtvandsforbrug i relation til
energiramme:
250 liter pr. m2 boligareal pr år
Solfanger
Ud fra ovenstående figur og det
realistiske varmtvandsforbrug vælges et
solfangerareal på f.eks.:
30 m2/m3/døgn * 1,2
m3/døgn = 36 m2
Fra www.god-solvarme.dk
vælges en godkendt solfanger f.eks. Batec BA 30 solfanger med datablad D10302.
Solfangeren har et transparent areal på 3m2.
Til indsættelse i Be06 fås fra databladet en starteffektivitet på 0,772. Endvidere er der i databladet specielt med henblik på Be06 angivet en lineariseret varmetabskoefficient på 3,357 samt en effektivitet af solfangerkreds ("vekslereffektivitet") på 0,914.
For en gennemsnitlig dansk
solfanger kan benyttes:
Starteffektivitet:
0,77
Lineariseret varmetabskoefficient: 3,82
Effektivitet af
solfangerkreds:
0,91
Såfremt der benyttes datablade,
hvor den lineariserede varmetabskoefficient eller effektiviteten af
solfangerkredsen ikke er angivet, eller hvis solfangeren ikke
opererer under typiske forhold kan parametrene udregnes ud fra
anvisningen i boksen.
Beregning af
lineariseret varmetabskoefficient og effektivitet af
solfangerkreds
Normalt angives solfangerens varmetab ved 1. og 2. ordenskoefficienterne. For Ba30 solfangeren fås af databladet 2,907 W/(m2K) og 0,015 W/(m2K2).
Varmetabskoefficienten til
indsættelse i Be06 udregnes ud fra 1. og 2. ordens koefficienterne
efter følgende formel:
alin
= a1 + 30 * a2 (a1 = 1. ordens koefficient,
a2 = 2. ordens koefficient)
dvs. for Batec solfangeren er alin
= 2,907 + 30 * 0,015 = 3,357 [W/(m2K)]
Solfangerkredsens effektivitet
kan i typiske tilfælde udregnes af:
solkreds-effekt. = 0,98 - 0,018 * alin (alinse
ovenfor)
Dvs. for Ba30 solfangeren er solkreds
effektiviteten:
0,98 - 0,018 * 3,357 = 0,92.
|
Beholder
Der vælges en
solvarme/varmtvandsbeholder på 36 m2 * 44, 5 liter/m2 =
1600 liter
Beholderens varmetabskoefficient
anslås efter ovenstående kurve til 7,3 W/K
|
Hvordan
indsættes solvarmeanlægget i Be06?
|
Eksempel (Der er benyttet værdierne fra eksemplet i det foregående
afsnit)
|
-
I hovedskemaet (det første skema i Be06) afkrydses at der er installeret et solvarmeanlæg.
-
I skema "varmt brugsvand" indsættes
solvarmebeholderstørrelse
og varmetab som vist på figur 3. Endvidere afmærkes at der er tale om en
solvarmebeholder med varmespiral i top.
-
Såfremt der er tale om at
udregne solvarmeanlæggets betydning for energirammen benyttes
standardvarmtvandsforbruget. Hvis der skal foretages en
beregning af solvarmeanlæggets økonomi benyttes det
realistiske varmtvandsforbrug.
Figur 3
-
I skema "solvarmeanlæg" indsættes
værdierne som vist. Bemærk at solfangerorienteringen mod syd
angives med 180o .
Figur 4
|
Solvarmeanlæggets betydning for energirammen
Solvarmeanlæggets
betydning for overholdelse af energirammen kan direkte ses på
energirammeskemaet.
|
Eksempel (betydning for
energiramme -samme solvarmeanlæg som ovenfor)
|
|
Uden solvarmeanlæg og med en 500 liters varmtvandsbeholder fås som vist på figur 5 f.eks. et samlet energibehov på 99,8 kWh/m2 år
Figur 5
Efter indsættelse af solvarmeanlægget ses at solvarmeanlægget har nedbragt
energiforbruget således at energirammen er overholdt.
Figur 6
|
For boliger
nedbringer et rigtigt dimensioneret solvarmeanlæg typisk
energibehovet i forhold til energirammen med ca. 8-12 kWh/m2
pr. år.
Solvarmeanlæggets
realistiske ydelse og økonomi
Beregning af ydelsen
For at beregne hele besparelsen foretages
der beregninger både med og uden solvarmeanlæg. Den af
solvarmeanlægget forårsagede besparelse i varme udregnes som
forskellen mellem nøgletallene for ”varme” under Nøgletal –
Bidrag til energibehovet, medens merforbruget til el til pumper
udregnes som forskellen mellem ”el til bygningsdrift” med og
uden solvarme.
Anlægsinvestering
For at vurdere om det er en god
investering at etablere et solvarmeanlæg må den årlige besparelse
i udgift til energi sammenholdes med anlægsinvesteringen.
Vejledende priser for solvarmeanlæg
kan opgives af solfangerfabrikanterne. Se fabrikantliste.
Husk at solvarmebeholderen
erstatter en varmtvandsbeholder, som eller skulle have været der, og
prisen for denne fratrækkes derfor prisen for solvarmeanlægget. På
samme måde erstatter solfangeren eventuelt en tagdækning.
Rentabilitet
Den simple økonomiske
tilbagebetalingstid kan beregnes når den årlige energibesparelse
omregnes til kroner. Normalt kræver et solvarmeanlæg kun meget
lille vedligeholdelse, men der kan eventuelt fratrækkes en årlig
udgift til kontrol af solfangervæsken på ca. 100 kr. pr. år.
Den simple økonomiske
tilbagebetalingstid medregner ikke fremtidig prisudvikling og tager
ikke hensyn til et eventuelt privatøkonomisk skattefradrag for
renter af lån.
Ved en mere omfattende analyse
baseret på nuværdi betragtninger kan der optegnes en kurve (figur
7), som angiver den vejledende energipris for solvarmen i afhængighed af
anlægs(mer)investeringen pr. kWh anlægget sparer pr. år.
Figur 7
|
Forudsætninger for beregning af
energipris for solvarme (figur 7):
Energiprisen er sat som den kWh pris for
sparet energi, der giver en nuværdi på 0 under følgende
forudsætninger:
|
Inflation:
|
2
%
|
|
Prisstigningstakt
energi:
|
2%
|
|
Kalkulationsrente
(forrentning for private)
|
3%
|
|
Nuværdi
periode:
|
20
år
|
|
Anlæggets
levetid:
|
20
år
|
|
Skattefradrag
private:
|
35%
|
|
Energiprisen for solvarmen, som findes af kurven kan sammenlignes med den aktuelle energipris, og hvis den er lavere er solvarmeanlægget allerede nu en god investering.
|
Eksempel (beregning af økonomi)
|
|
Uden solvarme
I skemaet "varmt brugsvand" indsættes
det forventede brugsvandsforbrug på 438 liter/m2 pr. år.
Der benyttes de oprindelige værdier for
varmtvandsbeholderstørrelse og varmetab, og i hovedskemaet angives
at der ikke er solvarmeanlæg.
I skemaet "nøgletal" aflæses at bygningen har et varmebehov på 98,3 kWh/m2 pr. år og et elforbrug til bygningsdrift på 4,6 kWh/m2 pr. år.
Figur 8
Med solvarme
Idet solvarmeanlægget indsættes
som før, men med et varmtvandsforbrug på 438 liter/m2 pr. år, fås de tilsvarende nøgletal med solvarme: varmebehov 82,0 kWh/m2 pr. år og elforbrug til bygningsdrift 4,8 kWh/m2 pr år.
Solvarmeanlægget sparer således pr. år:
(98,3 -82,0) *1000 = 16.300 kWh eller 587 kWh/m2 solfanger.
Bemærk at i "nøgletalsskemaet" er ydelsen af solvarmeanlægget f.eks. angivet til 16,4 kWh/m2 pr. år eller 16.400 kWh pr. år for byggeriet på 1000 m2. Dette passer godt i dette tilfælde selvom denne ydelse ikke er udregnet som forskellen mellem ssolvarmeanlægget og den varmtvandsinstallation der ellers skulle have været der.
Merforbruget af el er: (4,8-4,6) *1000 = 200 kWh
Vejledende anlægspris for solvarmeanlægget er f.eks. oplyst til 160.000 kr inkl. moms.
Herfra kan trækkes udgift til den varmtvandsinstallation der ellers skulle have været der f.eks.15.000 kr., således at merudgift til solvarmeanlægget bliver 145.000 kr inkl. moms eller 145.000 kr/ 16.300 kWh = 8,9 kr pr kWh anlægget sparer.
Fra figuren med
solvarmeenergipriser fås en energipris på ca. 0,55 kr/kWh.
Solvarmeenergiprisen er således allerede ved
investeringstidspunktet under den aktuelle energipris for olie eller
gas, som er pr november 2005 er ca. 0,75 -0,79 kr/kWh inkl. moms.
|
Yderligere
information om solvarme
Artikel fra HVAC magasinet august 2006
Solvarme
og de nye energibestemmelser
Præsentationer fra
informationsmødet 1. marts 2006:
Solvarmeanlægs
bidrag til en positiv energiramme -pdf (Klaus Ellehauge)
Beregning af
solvarmens bidrag til energirammen -pdf(Klaus Ellehauge)
Kvalitetssikringsordningen
for solvarmeanlæg -ppt(Jan Erik Nielsen)
Solvarmebeviser -ppt(Jan
Erik Nielsen)
Brochurer m.m.
Projektering af mellemstore
solvarmeanlæg:
BPS-katalog
94: VVS-detaljer solvarmeinstallationer, varmt brugsvand -
store anlæg
Kataloget indeholder projekteringsanvisninger samt kurver og program
for beregning af overslagspriser
Andre beregningsprogrammer:
Kviksol
Netsol
Prosol
|
|
