Stora möjligheter finns att inom en tioårsperiod bygga flerbostadshus än effektivare än dagens mest energieffektiva byggnader. Genom att använda högeffektiv isolering och smarta fönster kan transmissionsförlusterna minskas betydligt samtidigt som ökad solenergiinstrålning värmer byggnaden under vintermånaderna.
Större delen av elförbrukningen kan täckas av elproduktionen från solceller placerade på tak, balkongfronter och fasader. En minskning av elanvändningen ger stor påverkan på
byggnadens totala miljöbelastning och koldioxidutsläpp ur ett livscykelperspektiv. Effektivare och fler solfångare minskar behovet av köpt fjärrvärme till tappvarmvatten samt ger en
jämnare värmeproduktion över året än husets nuvarande solfångare.
Ett byte av tvättstugans elförsörjda vitvaror till fjärrvärmedrivna ger ett minskat elbehov som resulterar i en minskad miljöbelastning.
Det slutliga resultatet av ovanstående åtgärder ger en minskning av det specifika energibehovet med 70 % mot BBR:s krav och 50 % mot referenshuset. Byggnadens miljöbelastning ur ett koldioxidperspektiv minskar med 85 % jämfört med referenshuset. Dock finns en osäkerhet i resultaten då indata till rapportens beräkningar ofta är valda efter spekulationer kring teknikernas framtida kapacitet. Resultaten ska därför ses som inspiration till hur högt målen kan sättas vid byggandet av energieffektiva byggnader.
TACKORD
Vi vill här tacka ett flertal personer som gjort denna rapport möjlig. Handledare Jens Beiron på Karlstad Universitet för ovärderligt stöd och vägledning i arbetet. Per Andersson och Älvstranden Utveckling AB för möjligheten att arbeta för företaget samt stort engagemang. Ett stort tack också till Christina Warfvinge och Christian Johansson på Bengt Dahlgren AB, David Kulander på ChromoGenics, Olle Olsson på Absolicon, Anders Hagfeldt på
Ångstörmslaboratoriet, Charlotte Reidhav på Göteborg Energi, Sten-Owe Kollén på ThermiSol, Ellen Moons på Karlstad Universitet samt Björn Wibom på Cowi AB.
REFERENSLISTA
Absolicon (2009). Installationsmanual för Absolicon X10. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.elinmaria.se/solinstallation/upload/Installationsmanual%20swe%202_5.pdf [2010-05-03]. ÅF Energi & Miljöfakta (2010). Värme från solen. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.energiochmiljo.se/abonnemang.asp?cat=abo_mall&sid=1000 [2010-04-28].
Agneta Persson, Camilla Rydstrand & Pia Hedenskog (2005). Allt eller inget - Systemgränser för byggnaders
uppvärmning. ÅF-Energi & Miljö AB.
2010-05-03http://www.energy.kth.se/proj/courses/4A1603/2006/Lectures/Lecture9,_Systemgr%C3%A4nsrapport_i_byg gnader,_STEM,B_Palm.pdf.
Albo Exakt vad betyder U och g-värde? [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.alboskandinavien.se/exakt-vad-betyder-u-och-g-varde.htm [2010-04-19].
Älvstranden Utveckling AB (2009). Hamnhuset - Ett energieffektivt flerbostadshus utan traditionellt
uppvärmningssystem. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.alvstranden.com/images/uploads/file/pdf/hamnhuset_sve_web_090119.pdf [2010-04-21]. Arne Roos (2009). Hydrofil yta ger energisnålt fönster utan kondens. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://fc.bygging.se/~husbyggaren/2009_4_08.pdf [2010-04-19].
Åsa Wahlström (2009). Byggnaders energiprestanda - Energiklassning. ft-SS-24300) Göteborg: CIT Energy Managment. 2010-05-10.
Aspen Aerogels (2008). Aspen Aerogels General Handling Guidelines. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.aerogel.com/ui/Handling_Guidelines.pdf [2010-04-26]. Aspen Aerogels (a). Spaceloft Insulation - Data sheet. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.aerogel.com/products/pdf/Spaceloft_DS.pdf [2010-04-25].
Aspen Aerogels (b). What is Aerogel? [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.aerogel.com/faq-1.html [2010-04-26]. Björn Karlsson (2009). Energinytta av vändbara fönster. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.businessweb.se/produktbilder/4927/Microsoft%20Word%20-%20nyttan%20av%20vändbara%20fönster_090306bk.pdf [2010-04-13]. Boverket (2009). Boverkets byggregler, BBR, avsnitt 9. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.boverket.se/Global/Bygga_o_forvalta/Dokument/Bygg-%20och%20konstruktionsregler/BBR_avsnitt_9/bbr_2008_suppl_avsnitt_%209_energihushallning.pdf [2010-05-04].
Christer Jönsson (2007). beQuoted nyhetsbrev: PV Enterprise snabbväxare inom solenergi. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.mynewsdesk.com/se/pressroom/bequoted/pressrelease/view/160917 [2010-04-19].
ChromoGenics Elektrokroma Material. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.chromogenics.com/chrom_swe.htm
[2010-04-13].
Comfort Window System (2009). Inbjudan att teckna aktier i Comfort Window System AB. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://businessweb.se/produktbilder/4927/CWS_folder090310.pdf [2010-04-17].
Comfort Window System Bättre inomhusklimat och energibesparing med Comfort Window System fönsterbeslag. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.comfortwindow.se/ [2010-04-17].
Dr. Michael V. Yakushev Chalcopyrites. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://ssd.phys.strath.ac.uk/index.php/Chalcopyrites [2010-04-22].
Elisabeth Kjellsson (2000). Potentialstudie för byggnadsintegrerade solceller i Sverige. TVBH-7216) Lunds Tekniska Högskola. 2010-04-09http://www.elforsk.se/solel/rapporter_systemstud/potential_byggnadsankn_solel.pdf. Energimyndigheten (2010a). Din uppvärmning. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.energimyndigheten.se/sv/Hushall/Din-uppvarmning/ [2010-04-16]. Energimyndigheten (2010b). Fakta om solceller. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.energimyndigheten.se/sv/Energifakta/Energikallor/Sol--/Fakta-om-solceller/ [2010-04-09]. Energimyndigheten (2010c). Fönster och dörrar. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.energimyndigheten.se/sv/Hushall/Din-ovriga-energianvandning-i-hemmet/Fonster-och-dorrar/
[2010-05-04].
Energimyndigheten (2010d). Solvärme. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.energimyndigheten.se/sv/Hushall/Din-uppvarmning/Solvarme/ [2010-04-27].
Energimyndigheten (2009a). Fjärrvärme. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.energimyndigheten.se/sv/Hushall/Din-uppvarmning/Fjarrvarme/ [2010-04-27].
Energimyndigheten (2009b). Solklart solvärme. ET 2009:17) Energimyndigheten.
2010-04-27http://webbshop.cm.se/System/TemplateView.aspx?p=Energimyndigheten&view=default&cat=/Broschyrer& id=5d708cd89e2a4d7f83b81245d98424c3.
Energimyndigheten (2008). Utvecklingspotential. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.energimyndigheten.se/sv/Energifakta/Energikallor/Sol--/Fakta-om-solceller/Utvecklingspotential/
[2010-04-25].
Energimyndigheten (2007). Fönster. ET2007:61) Energimyndigheten.
2010-04-16http://213.115.22.116/System/ViewResource.aspx?p=Energimyndigheten&rl=default:/Resources/Permanent/S torageItem/de174af191e24503be65880fcfee46c1/ET2007_61W.pdf.
Energimyndigheten (2005). Solceller i byggnader - nya möjligheter! [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.energimyndigheten.se/Global/Forskning/Kraft/Solceller%20i%20byggnader%20-%20OH-presentation.pdf [2010-04-09].
EPIA Set for 2020 Solar Photovoltaic Electricity: A mainstream power source in Europe by 2020. Belgien: EPIA. 2010-04-09http://www.ozeport.sk/1doc/setfor2020.pdf.
Euronom (2009). ExoSol LBC. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.euronom.se/filer/PB_ExoSol_LBC_10-0910-359_SE.pdf [2010-05-05].
FEBY Konceptet Passivhus. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.energieffektivabyggnader.se/vanstermeny/konceptetpassivhus.4.4a4d22a41128e56161b80001313.ht ml [2010-04-21].
Global solar (2010). NREL says Global Solar first to exceed 13% efficiencies for CIGS on flex stainless-steel substrate. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.globalsolar.com/en/press/in-the-news/87-nrel-says-global-solar-first-to-exceed-13-efficiencies-for-cigs-on-flex-stainless-steel-substrate.html [2010-04-25].
Göteborg Energi (a). Fjärrvärme och miljö. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.goteborgenergi.se/Om_oss_Hallbar_utveckling_Produkter_Fjarrvarme_DXNI-6568884_.aspx
[2010-04-27].
Göteborg Energi (b). Fjärrvärmehuset. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.goteborgenergi.se/Privat_Fjarrvarme_Mer_om_fjarrvarme_Fjarrvarmehuset_DXNI-357197_.aspx
Jan Lindfors & Heimo Zinko (2007). Komfortvärmekrets i flerbostadshus. ZW-07/11) Nyköping:
2010-05-26http://www.svenskfjarrvarme.se/download_biblo/1385/Rapport%20%20ZW%20komfortv%C3%A4rmek.pd f.
Karin Bojs & Annika Nilsson (2007). Världens bästa solceller slår rekord. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.dn.se/nyheter/varldens-basta-solceller-slar-rekord-1.600048 [2010-04-18]. Kimberly Patch (2004). Solar cell doubles as battery. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.trnmag.com/Stories/2004/120104/Solar_cell_doubles_as_battery_120104.html [2010-04-12]. Kjell Löfberg (2009). Hemmet där solen ger överskottsenergi. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.dn.se/bostad/hemmet-dar-solen-ger-overskottsenergi-1.996693 [2010-04-25]. Marja Lundgren (2004). Solceller - nya möjligheter för arkitekter! [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.elforsk.se/solel/solcellssem_04/marja_mini.pdf [2010-06-02]. Martin Erlandsson m.fl. (2009). FEBY Kravspecifikation för Passivhus. FEBY.
2010-05-11http://www.passivhuscentrum.se/fileadmin/pdf/Kravspecifikation_Passivhus_slutversion_juni_2009_1_juli.pd f.
Mats Andersson Praktisk användning av solceller i bebyggelse. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.gde-kontor.se/files/1/110/4x24M7verDiEgPARFR8wCTiAmzJxFZ0O.pdf [2010-05-06].
Michael Kanellos (2006). Solar cell breaks efficiency record. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://news.cnet.com/Solar-cell-breaks-efficiency-record/2100-11395_3-6141527.html [2010-04-25].
Passivhuscentrum (2010). Vad är ett passivhus?
2010-04-29http://www.passivhuscentrum.se/fileadmin/pdf/trycksaker/PHC_svensk_folder_webb_feb10.pdf. Patrik Holmquist (2006). Relationshandling - Röranläggning. Göteborg: Bengt Dahlgren AB. 2010-04-21. Per Andersson Passivhus - ett självklart inslag i den Goda Staden! [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.lansstyrelsen.se/NR/rdonlyres/6F2FB736-CBCE-4A92-B6D9-E237562043E7/134035/Passivhusettsj%C3%A4lvklartinslagiDenGodaStaden.pdf [2010-04-21]. Pilkington (2009). Pilkington glasfakta 2009 Värmeisolering. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.pilkington.com/resources/varmeisolering1.pdf [2010-05-03].
Porextherm (a). Products. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.porextherm.com/web/en/produkte/index.htm [2010-04-22].
Porextherm (b). Vacupor NT. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.porextherm.com/web/en/produkte/vac.htm?showprod=12 [2010-04-21]. Porextherm (c). Vacupor Vacuum Insulation Panels for facade elements. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.porextherm.com/web/en/anwendungen/showitem.htm?branche=6&showanwendung=93 [2010-04-22].
Regeringen (2006). Nationellt program för energieffektivisering och energismart byggande. 2005/06:145) Sveriges regering. 2010-05-03http://www.sweden.gov.se/content/1/c6/06/07/62/1c4206aa.pdf.
Renée M. Nault (2005). Basic Research Needs for Solar Energy Utilization. Basic Energy Sciences. 2010-04-12http://www.er.doe.gov/bes/reports/files/SEU_rpt.pdf.
Rockwoll AB Karin bygger Sveriges energieffektivaste hus. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.rockwool.se/inspiration/villa+%c3%a5karp/karin+bygger+sveriges+energieffektivaste+hus [2010-04-25].
S. Kurtz (2009).
NREL/TP-520-43208) Colorado: National Renewable Energy Laboratory. 2010-04-18http://www.nrel.gov/pv/pdfs/43208.pdf.
ScienceDaily (2010). Inexpensive Highly Efficient Solar Cells Possible. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.sciencedaily.com/releases/2010/04/100406125545.htm [2010-04-22].
ScienceDaily (2008). Highest Silicon Solar Cell Efficiency Ever Reached. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.sciencedaily.com/releases/2008/10/081023100536.htm [2010-04-09].
ScienceDaily (2006). Ultrathin, Dye-Sensitized Solar Cells Called Most Efficient To Date. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.sciencedaily.com/releases/2006/09/060918201621.htm [2010-04-22]. SMHI (2009). Normal globalinstrålning under ett år. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi/stralning/normal-globalstralning-under-ett-ar-1.2927 [2010-04-09]. Sol & Energiteknik SE AB (2009). Intelli-heat. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.solenergiteknik.se/rwdx/files/PRODUKTBLAD_Solfangare_Intelli-heat_2009-11-16.pdf [2010-04-29].
Sol & Energiteknik SE AB Vad är solvärme? [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.solenergiteknik.se/ [2010-04-09]. Solarbuzz (2010). Solarbuzz reports world solar photovoltaic market grew to 7,3 gigawatt in 2009. [Elektronisk].
Tillgänglig: http://www.solarbuzz.com/Marketbuzz2010-intro.htm [2010-04-09].
Solarbuzz Solar Cell Technologies. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.solarbuzz.com/Technologies.htm [2010-04-25].
Solargard Solenergi Tekniska termer. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.solargard.se/index.cfm/fuseaction/Commercial.FAQs#A [2010-05-03]. SolEl-programmet (a). Gestaltning. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.solelprogrammet.se/Projekteringsverktyg/Gestaltning/ [2010-05-06]. SolEl-programmet (b). Moduler och cellteknologi. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.solelprogrammet.se/Projekteringsverktyg/Moduler/ [2010-05-06]. SolEl-programmet (c). Modulmontage. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.solelprogrammet.se/Projekteringsverktyg/Modulmontage/ [2010-05-06].
SP (2010). Förteckning över solfångare godkända för Boverkets installationsstöd. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.sp.se/sv/units/energy/Documents/ETk/Forteckning_P-markta_och_ovriga_solfangare.pdf [2010-04-29].
Staffan Nordlund Solceller i arkitekturen. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.gde-kontor.se/files/1/110/hwWet2d9yj3Su9yUIVO1Ch3SpgkMg9vH.pdf [2010-05-06]. StruSoft VIP+. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://vip.strusoft.com/index.php?option=com_content&task=view&id=15&lang=sv [2010-04-21]. Svensk fjärrvärme (2010). Så funkar fjärrvärme. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.svenskfjarrvarme.se/Fjarrvarme/Sa-funkar-fjarrvarme/ [2010-06-07]. Svensk Solenergi Frågor och Svar. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.svensksolenergi.se/omsolenergi/fragorochsvar.html#vakum [2010-04-27]. Swedisol Varför isolera? [Elektronisk]. Tillgänglig:
Tatsuya Takamoto (2009). Status of Multijunction Solar Cells and Future Development. Tampa: New Technology Development Center, SHARP Corporation.
2010-04-18http://www.csmantech.org/Digests/2009/2009%20Papers/010.pdf.
University of Bristol Theory - What makes nanoparticles different? [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.chm.bris.ac.uk/webprojects2002/etan/Webpages/applications%20solar%20bottom.htm [2010-04-21].
Velfac (2009). Velfac Glazing Glasprogram. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://www.velfac.se/velfac-se/download.nsf/web_all/2744F621CCBFA11BC125723C003FC3E0/$file/07_Glazing_S.pdf [2010-05-26]. Velfac Energilösningar. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://www.velfac.se/Global/Energilosningar [2010-04-16]. Wikipedia (2010a). Aerogel. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://en.wikipedia.org/wiki/Aerogel [2010-04-26]. Wikipedia (2010b). Aerogel. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://sv.wikipedia.org/wiki/Aerogel [2010-04-26]. Wikipedia (2010c). Comité Européen de Normalisation. [Elektronisk]. Tillgänglig:
http://sv.wikipedia.org/wiki/Comit%C3%A9_Europ%C3%A9en_de_Normalisation [2010-05-12]. Wikipedia (2010d). Dye-sensitized solar cell. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://en.wikipedia.org/wiki/Gratzel_cell
[2010-04-22].
Wikipedia (2010e). Solar cell. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cells [2010-04-26]. Wikipedia (2010f). Solfångare. [Elektronisk]. Tillgänglig: http://sv.wikipedia.org/wiki/Solf%C3%A5ngare
[2010-04-28].
Personlig kommunikation
1. Charlotte Reidhav, Göteborg Energi, mailkontakt 2010-04-28 2. Olle Olsson, Absolicon AB, mailkontakt 2010-04-13
3. Anders Hagfeldt, Ångströmslaboratoriet, mailkontakt 2010-04-29 4. Ångströmslaboratoriet, mailkontakt 2010-04-07
5. Daniel Kulander, ChromoGenics AB, telefonkontakt 2010-04-13 6. Sten-Owe Kollén, Thermisol AB, telefonkontakt 2010-05-24
BILAGOR
Bilaga 1. Indata i VIP Energy
Indata Hamnhuset
För att visa hur simuleringarna i VIP Energy gjorts och på vilka grunddata dessa vilar följer nedan skärmdumpar från simuleringarna.
I programmet är referenshuset uppdelat i tre delar; förråden, garaget och huset, samt två avsnitt, TA1 och TAF, med luftutbytet mellan de olika delarna. I slutet av simuleringarna räknas de olika delarna ihop i zonberäkningen, där också gränsytorna mellan delarna tas med. Indata bygger på erhållet material från Bengt Dahlgren AB som korrigerats på vissa punkter för att bättre motsvara faktiskt utförande i Hamnhuset. Den byggnad som beskrivs med de justerade indata benämns Referenshuset.
Klimatdata
Förråd
I detta fält har inga ändringar gjorts från konstruktörens ursprungsdata. Bilden visar
klimatskalet runt förråden uppdelat i tak mot ovanliggande terrasser, platta på mark med yttre och inre rand, samt källarväggar mot mark. Tak mot huset läggs till i zonberäkningar.
Lägsta rumstemperatur har ändrats från 10 till 8 grader, då detta bättre stämmer överens med dagens temperaturer.
Garage
Inga ändringar har gjorts.
Inga ändringar har gjorts.
Huset
För att få med tappvarmvattenförbrukningen i simuleringarna har tappvarmvatten ändrats från 0 till 3,80 W/m2. Verksamhetsenergin till rumsluft, vilket är hushållselens bidrag till
uppvärmningen höjs från 3 till 3,70 W/m2. Lägsta rumstemperatur sänks med en grad till 21 grader.
I referenshuset har väggen ändrats från en med U-värde 0,165 till en vägg enligt ritningarna, vilket i programmet ger ett u-värde på 0,12. Se nedan.
Det solskydd som används i referenshuset är en fast övre skärm med ovanstående utseende som simulerar de balkonger som finns ovanför många fönster i söder och öster. Detta är tillagt från grunddata där inget solskydd fanns med.
TA1 och TAF
Inga ändringar har gjorts.
Zonberäkning
I zonberäkningen slås alla byggnadszoner samman till en helhet genom att ange den byggdel som utgör gräns mellan zonerna samt gränsernas area. Även den andel av ventilationstilluften som går från en zon till en annan finns med. I referenshuset har byggdelstyp mellan huset och förråden ändrats från 250 mm betong till betong med 150 mm cellplast, U-värde 0,23.
Bilaga 2: Det slutliga husets energiresultat från VIP Energy
De olika simuleringar som görs jämförs sedan med de värden referenshusets har. De tekniker som påverkar tabellerna nedan är isolering och fönster medan solenergiteknikernas och vitvarornas resultat läggs på efter.
Resultaten är framtagna i två körningar, sommar och vinter, då fönstren vänds beroende på årstid. Ett gemensamt resultat räknas sedan fram genom att använda 1 maj- 30 september från sommarkörningen och 30 september- 30 april från vinterkörningen.
Resultat referenshuset
Resultat Hus 1
Resultaten för Hus 1 är beräknade efter dagens förbrukning av hushållsel.
Vinter
Resultat Hus 2
Resultaten för Hus 2 är beräknade efter en antagen effektivisering av hushållselen med 40 %.