Vid utebaden i Glommersträsk och Moskosel studeras lönsamheten i två system. Ena systemet är till för att värma upp poolerna och har en
arbetstemperatur på 25ºC i systemet. Det andra systemet är till för att värma upp tappvarmvatten, med en arbetstemperatur på 50ºC.
För att kunna få fram den ekonomiska lönsamheten för olika alternativ måste investeringskostnaden, dagens uppvärmningskostnad och besparingen studeras. Med hjälp av dessa faktorer beräknas återbetalningstiden och solvärmekostnaden, se kapitel 4.5. Jämförelser görs endast för de mest intressanta alternativen.
7.3.1 Investeringskostnad
Prisuppgifter begärs in från leverantörerna på de mest intressanta
alternativen. Beräkningar görs också på alternativ som leverantören föreslår. Detta för att försöka optimera lönsamheten på anläggningen. Gotherm anser att solfångarytan minst skall vara den samma som poolarean när
poolsolfångare används (Gotherm Flex). Investeringskostnaderna för olika alternativ redovisas i tabell 7.7. Alternativet med texten, "40% av tvv", avser ett alternativ som motsvarar 40 % av tappvarmvattenbehovet. En kostnad för ackumulatortank med värmeväxlare på 20000 kr ingår i samtliga alternativ för tappvarmvattenuppvärmning.
Investeringskostnad [kr]
Alternativ 40% av tvv Area 80 m2 Area 120 m2 Area 160 m2
Gotherm Flex 100000 (200-94-1071) Solsam Pool 54000 72000 (200-93-0124) Aquasol Å 83315 268000 402000 536000 1996 (18,9 m2) Solsam LGB-2 AR 65240 208000 312000 416000 (200-93-0123) (17,4 m2)
Gotherm High Tech 79500 400000 600000 800000
(200-94-1080) (11,9 m2)
Figur 7.7. Investeringskostnader för de aktuella solfångarna. Även i dessa fall är det poolsolfångarna som ligger klart lägst i pris. En glasad variant producerar betydligt mer värme än en poolsolfångare. Den billigaste modellen av en glasad solfångare är mer än dubbelt så dyr som en poolsolfångare trots att solfångararean bara är hälften så stor. Till vänster i tabellen visas att priserna, inklusive ackumulatortank, för
69
7.3.2 Besparing
Genom att ta hänsyn till värmeproduktionen för solfångarna, enligt tabell 6.1, och multiplicera med areorna och dagens energipris fås
värmebesparingen i kronor fram. Tabell 7.8 visar besparingen i kronor per år vid de olika alternativen.
Besparing [kr/år]
Alternativ 40% av tvv Area 80 m2 Area 120 m2 Area 160 m2 Gotherm Flex ej beräknad ej beräknad ej beräknad 14154
(200-94-1071) 204
Solsam Pool ej beräknad ej beräknad 10382 13842
(200-93-0124) 199,8
Aquasol Å 1820 9595 14393 19191
1996 (22,3 m2) 277
Solsam LGB-2 AR 1820 10461 15692 20923
(200-93-0123) (20,7 m2) 302
Gotherm High Tech 1820 10323 15484 20645
(200-94-1080) (14,1 m2) 298
Tabell 7.8. Besparingen i kronor/år vid olika investeringsalternativ för pooluppvärmning.
Säsongen är för kort för att några större besparingar hinner göras för tappvarmvattnet. Eftersom beräkningarna bygger på att 40% av
energibehovet för tappvarmvatten skall sparas in så blir besparingen ca 1820 kr i samtliga fall. Besparingen för pooluppvärmningen ligger på mellan 10000 och 14000 kr per år vid halva poolarean och mellan 14000 och 21000 kr per år för en area motsvarande hela poolarean.
7.3.3 Återbetalningstid och solvärmekostnad
Återbetalningstiden bygger på en ränta på 4,72% och beräknas enligt ekv. 20 i kapitel 4.5.1. Drift och underhållskostnader på 1,5% per år av
investeringskostnaden är medtagen i beräkningen. Återbetalningstiden bygger på ett oförändrat energipris och redovisas för olika alternativ i tabell 7.9.
Återbetalningstid [år]
40% av tvv Area 80 m2 Area 120 m2 Area 160 m2
Gotherm Flex ej beräknad ej beräknad ej beräknad 9,0
(200-94-1071) 14154
Solsam Pool ej beräknad ej beräknad 6,2 6,2
(200-93-0124) 10382 13842
Aquasol Å #Ogiltigt! #Ogiltigt! #Ogiltigt! #Ogiltigt!
1996 1817 9595 14393 19191
Solsam LGB-2 AR #Ogiltigt! 66,1 66,1 66,1
(200-93-0123) 1816 10461 15692 20923
Gotherm High Tech #Ogiltigt! #Ogiltigt! #Ogiltigt! #Ogiltigt!
200-94-1080 1819 10323 15484 20645
70
Det visar sig att kostnaderna skenar iväg för flera av alternativen.
Anläggningarna kommer inte att betala igen sig för alternativen där ingen återbetalningstid återfinns i tabellen. När det gäller alternativet för
uppvärmning av tappvarmvatten beror det på att det är för kort säsong, vilket leder till att all den möjliga värmeproduktionen inte kommer att kunna tillvaratas. De som snabbast betalar igen sig är poolsolfångarna med återbetalningstider på mellan ca 5-7 år. Om energiprisutvecklingen fortsätter de närmaste 15 åren som föregående 15 år kan återbetalningstiderna kanske halveras.
Ett annat sätt att studera lönsamheten på är att räkna ut solvärmekostnaden i kr/kWh. I kapitel 4.5.2 beskrivs hur beräkningarna är gjorda. Resultaten av detta presenteras i tabell 7.10. Beräkningarna bygger på en livslängd av 15 år och en årsränta på 4,72%.
Solvärmekostnad [kr/kWh] beräknat på 15 år
40% av tvv Area 80 m2 Area 120 m2 Area 160 m2
Gotherm Flex ej beräknad ej beräknad ej beräknad 0,34
(200-94-1071) 204,3
Solsam Pool ej beräknad ej beräknad 0,25 0,25
(200-93-0124) 199,8
Aquasol Å 2,53 1,32 1,32 1,32
1996 188 277
Solsam LGB-2 AR 1,80 0,94 0,94 0,94
(200-93-0123) 203 302
Gotherm High Tech 1,47 1,61 1,61 1,61
200-94-1080 298 341
Tabell 7.10. Solvärmekostnad i kr/kWh vid de olika alternativen. (Räknat på 15 år.)
Solvärmekostnaden ligger på mellan 25 och 34 öre/kWh för
poolsolfångarna. Det är dock troligt att en anläggning kan drivas längre än 15 år. Det skulle innebära att dessa kostnader sjunker ytterligare.
Kostnaderna är för höga för tappvarmvattenalternativet för att det
ekonomiskt lönar sig att investera i det. Det visar sig att kostnaden för att använda sig av glasade solfångare för pooluppvärmning i Glommersträsk och Moskosel ligger mellan 0,94-1,61 kr/kWh.
71
8 Diskussion och slutsatser
I denna förstudie har undersökts huruvida det finns möjlighet att ersätta delar av Arvidsjaurs kommuns förbrukning av el och olja med hjälp av solvärmeteknik. Tre olika badanläggningar har studeras med olika förslag till lösning som följd.
Utomhusbaden i Glommersträsk och Moskosel som är mindre anläggningar och används under en kortare säsong är svårare att få lönsamhet i. En uppvärmning av tappvarmvattnet under sommaren är i dagens läge inte lönsamt. Däremot är pooluppvärmningen med solvärme lönsam. En enkel lösning som bygger på ett direkt system blir relativt billig i investering. Driftkostnaderna är också låga varför en återbetalningstid på 6-9 år med dagens energipriser är rimligt.
Energiprisutvecklingen säger dock att återbetalningstiden troligen blir mycket kortare. NUTEKs (Närings- och teknikutvecklingsverket)
publikation Energiläget 1997 [18] visar på en fördubbling av energipriserna under de 15 senaste åren. Hans Frendin på Gotherm i Göteborg, med erfarenhet sedan 1978, säger att den beräknade återbetalningstiden alltid har visat sig halveras på grund av energiprisutvecklingen. Det skulle ge en återbetalningstid under 5 år för anläggningarna i Glommersträsk och Moskosel.
Centrumbadet i Arvidsjaur är en betydligt större anläggning. Primärt skall utomhuspoolen värmas upp. Eftersom även denna pool också endast används under en sommarsäsong tas ett förslag fram där tappvarmvatten värms upp under övrig tid, och vid ett eventuellt värmeöverskott. Det är fullt möjligt och har gjorts. Det visar sig dock vara lönsammare med en alternativ lösning, där inomhusbassängen värms upp utanför sommarsäsongen i stället. Arbetstemperaturen på värmebäraren blir i det alternativet lägre vilket ökar värmeproduktionen. Investering i ackumulatortankar med värmeväxlare kan därmed också undvikas. Återbetalningstiden på en sådan anläggning med hänsyn till energiprisutvecklingen blir under 5 år. En livstid på 15 år ger en solvärmekostnad på 20-35 öre/kWh.
Vid en eventuell investering av poolsolfångare i detta kalla klimat skall en poolsolfångare som tål klimatet väljas. Trots att en glykolblandning väljs som värmebärare bör denna gardering göras. Temperaturen kan krypa långt ner under vintern i Arvidsjaur. Det finns poolsolfångare på marknaden som klarar -50ºC i dag.
Solvärmen är samhällsekonomiskt lönsam på många sätt. Solenergi i alla dess former gagnar samhället ur många aspekter. Det blir betydligt mindre föroreningsutsläpp. Beroendet av importerat bränsle minskar och således ökar bytesbalansen. En eventuell tillverkning av produkter inom Sverige ger också positiva effekter.
72
En viktig fördel med solenergi är att den är skattefri. Beroendet av andra minskar också. Ett exempel på det är året 1996 då kommunen var tvungen att elda enbart med olja under en längre period med extra kostnader som följd.
För utebaden i Moskosel och Glommersträsk föreslås en investering av 160 m2 Gotherm Flex till en kostnad av ca100000 kr, för pooluppvärmning. Anläggningen kommer att betala tillbaka sig på 5 år med hänsyn till den troliga energikostnadsutvecklingen. I dagsläget finns ingen ekonomisk bärighet i att värma upp tappvarmvatten.
Vid Centrumbadet i Arvidsjaur föreslås en investering av 932 m2 av Gotherm Flex. Systemalternativet med inomhuspoolen som
uppvärmningsalternativ (alternativ 2) föreslås. Återbetalningstiden kommer att vara under 5 år, med hänsyn till energikostnadsutvecklingen.
Orsaken till att Gotherm Flex väljs före Soolsam Pool, som visar på kortare återbetalningstid och billigare grundinvestering, är att Gotherm Flex är gjord av syntetiskt gummi. Företaget garanterar därför att den tål -50ºC och en belastning av 1,9 meter snö vid -38ºC.
En investering av solvärme i Arvidsjaur kan bli mycket lönsam för kommunen.
73
9 Referenser
1. Andrén, Lars, (1999).Solenergi Praktiska tillämpningar i bebyggelse. Stockholm: AB Svensk Byggtjänst
2. Andrén, Lars, (1998).Solvärmeboken. Västerås: ICA Förlaget AB
3. Höglund, Olle, (1997). Sveriges Rikes Lag. Stockholm: Norstedts Juridik AB
4. Josefsson Weine, (1985). Solstrålning mot lutande ytor i Stockholm. R128:1985
Stockholm: Statens råd för byggnadsforskning
5. Josefsson Weine, (1987). Solstrålningen i Sverige. Tids och rumsfördelning.
R112:1987.
Stockholm: Statens råd för byggnadsforskning
6. Löfqvist, Torbjörn, (1995). Rapportskrivning. En introduktion. Luleå: Tekniska Högskolan i Luleå
7. Perers, Bengt, Byggforskningsrådet, (1992).Solvärme för badanläggningar. Projekteringshandledning.
T25:1992.
Stockholm: Svensk Byggtjänst
8. Svenska solenergiföreningen, (1993). Solsverige 1993. Täby: SEAS/Larsons förlag
9. Svenska solenergiföreningen, (1995). Solsverige 1995. Täby: SEAS/Larsons förlag
10. Esselte Kartor AB, (1985). Kartboken.
Andra upplagan. Stockholm: Esselte Kartor AB
11. SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut (1999). P-märkta solfångare.
URL:http://www.sp.se/energy/CertProd/P_solfangare.htm (1999-06-15).
12. Westerlund, L. & Dahl, J., (1994).Use of an Open Absorption Heat- Pump for Energy Conservation in a Public Swimming-Pool.
Applied Energy 49, 275-300
13. Van Wylen m. fl. (1994). Fundamentals of classical thermodynamics. Fjärde upplagan. New York: John Wiley & Sons, Inc.
74
14. Bergknut m. fl., (1993). Investering. I teori och praktik. Femte upplagan. Lund: Studentlitteratur.
15. Peterson Folke, (1978). Psychrometri och luftbehandling. Tredje reviderade upplagan. Stockholm: Faibo grafiska. 16. Alvarez Henrik, (1990). Energiteknik, del 1 & del 2.
Lund: Studentlitteratur.
17. Malmström Tor-Göran, (1996). Ventilation. Stockholm: Kungliga Tekniska Högskolan.
18. Närings- och teknikutvecklingsverket, (1997). Energiläget 1997. Sundbyberg: Alfa-Print AB.
Solfångare med P-märkningstillstånd
respektive godkänd inledande kontroll
P-märkning innebär kvalitetskontroll
P-märkningssystemet har etablerats av SP för att tillgodose ett behov hos tillverkare att på ett opartiskt sätt få sina produkters egenskaper redovisade. För köpare, bidragsgivande myndigheter och tillverkare medför P-märket en förvissning om att produkten uppfyller angivna krav vad gäller funktion, hållbarhet m m. P-märkta produkter kontrolleras löpande vid tillverkningen vilket övervakas genom stickprov av SP.
Inledande kontrollprovningar
Före P-märkning måste solfångartyper genomgå ett antal kontrollprovningar utan haveri, läckage, materialsönderfall eller liknande. Provningsmoment som respektive solfångartyp måste genomgå kan variera något beroende på konstruktionsutformning, egenskapsprofil och funktionsprofil. Vanligen genomförs följande moment:
• Granskning av ritningsunderlag och materialspecifikationer
• Granskning av installations- och skötselanvisningar
• Provtryckning
• Stagnations- och termiskt chockprov
• Hållbarhet mot vind- och snölast
• Täthet mot regn
• Bestämning av termiska prestanda
• Beräkning av årsutbyten vid 25, 50 och 75 °C
• Hållbarhet mot nedfrysning (ej obligatoriskt)
• Materialprovningar (vissa komponenter)
• Upprättande av egenskapsredovisning
Rutin före P-märkning av termiska solfångare
Efter de kvalificerande kontrollprovningarna vidtager en ettårig utomhusexponering under stagnation, vilken är att betrakta som en accelererad provning. Vid efterföljande utvärdering får ingen väsentlig prestandaminskning ha skett, ej heller väsentliga komponent- ellermaterialförändringar. Om alla fastställa provningskrav uppfyllts och rutiner för framtida kvalitetskontroll överenskommits med tillverkaren, får nu solfångartypen P-märkas.
Beräknade årsutbyten
Årsutbyten är beräknade för solfångare vända mot söder i 45 ° lutning. Väderdata som använts gäller Stockholm 1986. Totalt tillgänglig solinstrålning var då 1062 kWh/m2. Beräkningarna har gjorts med simuleringsprogrammet Minsun och SPs provningsresultat har använts. Observera att beräknade årsutbyten i första hand skall tjäna som
jämförelsemått. Förutom tillgänglig solinstrålning beror verkligt utbyte i ett system av systemutförande, solfångarorientering, brukarvanor m m.
Referensarean, som vanligen är lika med solfångarens genomskinliga
Med medeltemperaturerna 25, 50 och 75 °C avses medelvärdet av värmebärarens ingående och utgående temperatur vid passage genom solfångaren. Vid jämförelse är det viktigt att beakta vid vilken
temperaturnivå solfångaren är tänkt att producera värme. Redovisade siffror avser bruttoutbyte vid solfångarens anslutningar. Vid respektive
temperaturnivå är följande tillämpningar lämpliga: 25 °C Bassängsuppvärmning
50 °C Tappvattenvärmning, bostadsuppvärmning 75 °C Bostadsuppvärmning, fjärrvärme, processvärme
Statligt provningsstöd
Åren 1998-2000 bidrar staten (Energimyndigheten STEM) med 50 % av kostnaderna för solfångarprovning vid SP. Bidraget gäller 1) utvecklingsprovning samt 2) provning och utvärdering enligt SPs P- märkningsregler. Bidraget hanteras av SP.
Information om solfångarprovning
Upplysningar on utvecklingsprovning och provning och utvärdering enligt SPs P-märkningsregler av solfångare lämnas av Hans Wennerholm (033-16 55 40) och Peter Kovacs (033-16 56 62).
Solfångare med P-märkningstillstånd
Beräknade årsutbyten - totalt tillgängligt är 1062 kWh/(m² år)
Beräknade årsutbyten i kWh/m² vid olika medeltemperaturer
P-märkn. Solfångartyp (tillstånd nr) Tillverkare/leverantör area Ref.
m² 25 °C 50 °C 75 °C
X Aquasol
(200-93-1374) Arnes Plåtslageri AB Oskarsvägen 38 702 14 ÖREBRO Tel: 019-32 09 05 2,06 580 355 182 X Aquasol Å (1996) - " - 4,12 605* 410* 262* X Ar-Con S-250 (200-97-0959) Focus Värme AB Box 89 433 22 PARTILLE Tel: 031-44 08 70 (Ar-Con Solvarme A/S)
2,53 504 330 191 X Ar-Con S-350 (200-97-0960) - " - 3,47 506 320 189 X Calpak Mega 2000 (200-94-0412)
Fastighetskonsult AB Effko Import Box 90151
120 22 STOCKHOLM Tel: 08-81 80 01
2,05 502 215 53
X Finsun LGB
(200-93-1375) Finsun Energi AB Gäddvägen 8 612 37 FINSPÅNG Tel: 0122-152 43 22,2 593 418 269 X Gotherm High Tech (200-94-1080) Gotherm AB Kungsportsavenyn 14 411 36 GÖTEBORG Tel: 031-18 12 18 1,25 744 651 552
X Lartec 002
(200-91-1135) Lartec Solenergi AB Box 139 840 13 TORPSHAMMAR Tel: 0691-203 30
0,97 618 372 181
X Lesol 3P
(200-96-0239) Svenska Solgruppen Björneröd, Pl 6215 452 93 STRÖMSTAD Tel: 0526-323 20 2,60 573 336 163 X Lesol 3+P (200-96-0239) - " - 10,30 631* 420* 262* X Mazdon 20/30 rörtyp TMA-400 (200-95-0703) Thermoenergi Skandinavien AB Box 365 891 27 ÖRNSKÖLDSVIK Tel: 0660-518 60 2,14 3,21 734 640 522 X Solsam LGB-1
(200-91-1133) Solsam Sunergy AB Box 12870 112 33 STOCKHOLM Tel: 08-652 30 41 22,2 593* 418* 269* X Solsam LGB-1 AR** (200-91-1133) -"- 22,2 631* 452* 299* X Solsam LGB-2 (200-93-0123) - " - 13,9 621 412 237 X Solsam LGB-2 AR** (200-93-0123) -"- 13,9 659 444 261 X Solsam LGB-villa (200-95-0018) - " - 13,9 620* 410* 235* X Solsam LGB-villa AR** (200-95-0018) -"- 13,9 661* 446* 262* X TeknoTerm ST
(200-91-1136) TeknoTerm Energi AB Stora Åvägen 1 436 34 ASKIM Tel: 031-686610
2,51 584 393 238
Årsutbytena är beräknade med dataprogrammen DIMSOL och MINSUN.
Pool-solfångare/lågtemperatursolfångare
Beräknade årsutbyten i kWh/m² vid olika medeltemperaturer (vindhastigheter i m/s inom parentes) P-märkn. Solfångartyp (tillstånd nr) Tillverkare/leverantör area Ref.
m² 15 °C 25 °C 35 °C X Gotherm Flex (200-94-1071) Gotherm AB Kungsportsavenyn 14 411 36 GÖTEBORG Tel: 031-18 12 18 3,14 809 (0) 710 (1,7) 650 (3,4) 496 (0) 240 (1,7) 156 (3,4) 275 (0) 51 (1,7) 10 (3,4) X Solsam Pool
(200-93-0124) Solsam Sunergy AB Box 12870 112 33 STOCKHOLM Tel: 08-652 30 41 2,19 788 (0) 694 (1,9) 632 (3,5) 484 (0) 308 (1,9) 235 (3,5) 270 (0) 107 (1,9) 55 (3,5) X Uposun (200-91-1141) UPONOR AB 513 81 FRISTAD Tel: 033-17 25 00 1,76 761 (0) 630 (1,7) 722 (3,4) 393 (0) 142 (1,7) 68 (3,4) 155 (0) 4 (1,7) 0 (3,4) -- TeknoTerm- Fafco (200-93-1377) TeknoTerm Energi AB Stora Åvägen 1 436 34 ASKIM Tel: 031-68 66 10 2,96 3,70 714 (1,7) 790 (0) 659 (3,4) 473 (0) 327 (1,7) 215 (3,4) 260 (0) 123 (1,7) 39 (3,4)
Solfångare med godkänd inledande kontroll
Beräknade årsutbyten - totalt tillgängligt är 1062 kWh/(m² år)
Beräknat årsutbyte i kWh/m² vid olika medeltemperaturer Solfångartyp (provad
år) Tillverkare/leverantör area Ref.
m² 25 °C 50 °C 75 °C AE 24
(1997) Thermoenergi Skandinavien AB Box 365 891 27 ÖRNSKÖLDSVIK Tel: 0660-518 60 2,05 605 385 207 AHUS Solvärmetaklucka (1994) Derome Träteknik 430 20 VEDDIGE Tel: 0340-66 64 40 9,37 640 428 253 Gotherm Arkitekt (1998) Gotherm AB Kungsportsavenyn 14 411 36 GÖTEBORG Tel: 031-18 12 18 3,93 6 mod. 544 284 106 Gotherm Ekologi (1999) Gotherm AB Kungsportsavenyn 14 411 36 GÖTEBORG Tel: 031-18 12 18 2,0 632 420 252 InkaSol 1
(1998) Inka Energi Stala 6591 474 96 NÖSUND Tel: 0304-209 59 8,12 3 mod. 610 396 242 LD-SF1 (1985) Dehlbom Rör AB Hönsarvsgatan 7 784 75 BORLÄNGE Tel: 0243-195 66 3,28 404 138 18 Lesol 3 (10,30 m2) (1991) Svenska Solgruppen Björneröd, Pl 6215 452 93 STRÖMSTAD Tel: 0526-323 20 10,30 582* 362* 203*
Lesol 4 (1996) - " - 4,63 617 398 229 Neste DIY-Kit, PC 2,5D (1995) NAPS Sweden AB Stensätravägen 3 127 53 SKÄRHOLMEN Tel: 08-97 95 65 2,34 527 352 203 NEG DP6 2800 (1992)
Glasteknik Peter Nilsson AB Skogsbovägen 5 616 33 ÅBY Tel: 011-13 45 50 1,93 662 522 412 Solarnor NL (1998) Solnor AB Tingetorp 597 97 ÅTVIDABERG Tel: 0120-200 39 1,77 456 190 42 Solarsam Vakuum
(1998) Solsam Sunergy AB Box 12870 112 33 STOCKHOLM Tel: 08-652 30 41
3,30** 599 485 379
TeknoTerm HT
(1991) TeknoTerm Energi AB Stora Åvägen 1 436 34 ASKIM Tel: 031-68 66 10 12,50 595 417 272 Thermosolar HSL 30 (1997) Cellpart AB Sportvägen 6 891 42 ÖRNSKÖLDSVIK Tel: 0660-850 00 1,84 559 329 154 Uposun HT (1995) UPONOR AB 513 81 FRISTAD Tel: 033-17 25 00 1,99 511 234 82
*Årsutbytena är beräknade med dataprogrammen DIMSOL och MINSUN.
Bilaga 2. Sidan 1 av 3
Figurerna nedan redovisar globalstrålningens månadsmedelvärden i Arvidsjaur (latitud N 65,5 longitud E 19,0) för perioden 1961-1983. Värdena gäller för en sydvänd yta med lutningarna 0°-90°. Fri horisont och genomsnittliga reflektansförhållanden gäller.