Tekniköversikt 2010
Solfångartekniken har utvecklats och mognat under ett halvsekel och är nu framtidens viktigaste klimatvänliga energikälla. Utvecklingen av olika värmelagringstekniker har öppnat helt nya vägar för storskalig året-runt-uppvärmning av bostäder med solvärme. Genom att satsa långsiktigt och genomtänkt kan de flesta husägare bygga ett hållbart och ekonomiskt energisystem baserat på solvärme. Nyckeln till framgång är ökad kapacitet för värmelagring och hållbara komponenter. Vakuumrörssolfångare håller idag inte den tekniska och klimatneutrala livslängden för att konkurrera med beprövad teknik.
Allting talar för en framtid där solfångare blir en självklar del av varje hushålls energiförsörjning. Det är egentligen bara konservativt tänkande som hindrar större (och mer fördelaktiga) investeringar i solfångaranläggningar. Du kan själv läsa om ett helt solfångaruppvärmt hus här. Om man bygger för solenergi redan från början finns alltså redan idag tekniken för att uteslutande värma sitt varmvatten och bostad med solenergi.
Ett aktuellt exempel på nytänkande tillämpning av solfångare är som "booster" för bergvärmepumpar. Speciellt efter några år då effekten på bergvärmen sjunker har det visat sig att man kan få mycket stort utbyte av en solfångaranläggning som arbetar direkt mot det kalla borrhålet. Sommartid kan all överskottsvärme tas omhand genom att omdirigera den till uppvärmning av borrhålet. Under vintern kan solfångarna fortsätta leverera 10-20 gradigt vatten som då direkt kan användas som högenergimedium för värmepumpen som då kan sänka sin effekt. Om man bor i ett område som har tätt mellan borrhålen eller liten grundvattenomsättning kan en solfångaranläggning rädda borrhålen från den energiförlust som följer av utbredd permafrost.
Den springande punkten är: hur mycket värme vill jag kunna lagra utifrån min nuvarande situation?
Med respekt för alla som nu inte har planer på att bygga ett nytt hus på ett värmemagasin eller vill skaffa ett bergvärmehål inom snar framtid kan vi istället prata om solfångaranläggningar mer generellt. Det finns många sätt att få både ekonomi och miljövinster även i mindre system där solfångare bara är en del av energiförsörjningen. Vår långa erfarenhet kan hjälpa dig att hitta en smart solfångarlösning.
Läs mer om solfångarteknik bland länkarna till vänster
eller fortsätt att läsa om vår syn på kritiska punkter i solfångaranläggningen nedan:
Absorbatorn
Den enskilt viktigaste komponenten i varje solfångaranläggning är absorbatorn vars ytskikt skall fånga maximalt av den instrålade solenergin och överföra den med minimala förluster till en värmebärande vätska. Förr användes olika former av svart färgbeläggning på plåten för att reflektera så lite ljus/värmestrålning som möjligt. Färg är varken en optimal värmeledare eller tillräckligt hållbar så en metod att kunna direktvärma ytan på antingen koppar- eller aluminiumplåt var avgörande.
I början på 2000-talet slog så en ny teknik för ytskikt igenom som på ett miljöskonande sätt ökar absorbatorns effekt.
Tekniken kallas "sputtering" och fäster mikroskopiska korn av metall på ytan, istället för färg, vilket möjliggör en mer direkt uppvärmning av absorbatorn. Resultatet blir minimala förluster av strålning och en tålig integrerad yta.
Tekniken innebär också betydligt mindre miljöpåverkan än tidigare teknik som krävde upprepade syrabad för att åstadkomma samma ytresultat.
För INKASOL® solfångare använder vi marknadens nu effektivaste absorbator - Lazerplate, som tillverkas av företaget Sunstrip. Besök Sunstrips hemsida eller ladda hem ett Produktblad här.
Hållbarhet
Lika viktigt som prestanda i en solfångaranläggning är miljömässig och teknisk hållbarhet. Utan en genomtänkt och robust konstruktion gjord för att hålla i decennier kan ofta varken miljömål eller den ekonomiska investeringen räknas hem.
Detta blev aktuellt för några år sedan då en rad billiga vakuumrör från Kina introducerades och började säljas i järnhandeln och lite varstans.
Många av dessa anläggningar har redan gått ur tiden trots att det krävs ett minimum på 5 års kontinuerlig drift för all solenergi för att kunna betala sig.
Robust och effektiv teknik är något vi vet krävs för att nå miljömål och ekonomiskt säkra investeringar.
Ett lagarbete mellan olika komponenter
Vi har redan avhandlat absorbatorn som den viktigaste komponenten i ett solfångarsystem. Men ett energisystem är som en kedja av länkar i vilken ingen får svikta. En hög effekt från absorbatorn måste tas om hand genom hela kedjan av komponenter. Inka Energi har 20 års erfarenhet av vilka komponenter som fungerar tillsammans i ett komplett solfångarsystem.
Hjulet är redan uppfunnet
VVS- och byggteknik är teknisk välutvecklade branscher tack vare samhällets stora behov av såväl varmvattenteknik som för byggnadsteknik av tak.
Mogna tekniska lösningar i stora serier och beprövade material används i vårt system. Detta gör våra solfångare och komponenter lika hållbara som ditt tak eller dina övriga rörinstallationer.
"-Varför betala dyrt för specialdesignade solfångare när undersidan av solfångarna ändå aldrig syns och ovansidan är en glasruta?
Sätt fokus på konstruktionens funktionalitet istället!"
Inkasols absorbator placeras i en stomme av träreglar och härdad masonite. Absorbatorn vilar på en skyddsväv ovanpå ett tjockt skickt mineralull. Lådans kanter är även de isolerade med mineralull och skyddsväv.
Ett härdat lågjärnsglas som är extremt stryktåligt skyddar absorbatorns ovansida och släpper igenom solstrålningen samtidigt som värmestrålningen blir kvar.
Glaset monteras i en gummilistförsedd plåtprofil som skyddar glaset och trästommen under samt tätar konstruktionen mot väta. Det är sedan inga problem att obehindrat gå omkring på glaset som tål flera hundra kilos tryck. (Smuts på glaset sänker dock effekten så kanske därför bör man välja att gå runt.)
Slutligen läggs plåtar enligt omlottprincipen över skarven mot tegeltaket runt solfångaren.
Vid infällt montage vilar solfångarens trästomme direkt på takets ströläkt och blir därmed en integrerad del av taket.
Vid fristående montage skyddas solfångarens bakstycke istället av en aluminiumlåda.
En resa genom systemet
Se en schematisk bild av Inkasol solfångarsystem
Från absorbatorplåten förs värmen över till 10mm tunna kopparrör som lasersvetsats ihop med plåten. De är fyllda av den värmebärande vätskan som vid passage genom absorbatorn hettas upp ordentligt på sin väg till ackumlatortanken. Man kan vända på resonemanget och tänka att absorbatorn som kan bli flera hundra grader varm kyls ned av den passerande vätskan. Solfångarnas utloppsrör utmynnar i en huvudledning på mellan 12-22mm som transporterar värmen från alla solfångarna vidare i en välisolerad ledning ner till ackumulatortanken. Väl nere i tanken överförs värmen till ackumulatortankens vatten via en kamflänsrörslinga (solslinga) vars längd på 11m ligger ihoprullad som en spiral nära tankens botten.
Anledningen till att man skall placera solslingan nära botten i tanken är att det är viktigt att det hela tiden är det kallaste vattnet i systemet som värms i första hand. Därigenom får solfångaren utföra ett maximalt arbete i varje given stund vilket ger den högsta verkningsgraden.
Exempel 1: Om man skulle skicka upp 60 gradig vätska till solfångaren kan den bara höja temperaturen på vätskan med 40 grader till maximala 100 grader. Om man istället skickar upp 8 gradig vätska kan solfångaren avge en temperaturhöjning på 92 grader!
"Har du kallt vatten att värma?
-Värm det först!"
Ackumulatortanken
Ackumulatortanken är systemets värmeförråd. Den kan hålla varmvatten tempererat utan värmetillskott olika lång tid beroende på hur välisolerad och hur stor den är. (Jämför med 'Villa Gustafsson' i artikelns början.)
Dimensionering av ackumulatortanken är viktig för att få till ett balanserat system. En liten tank går snabbt att värma upp till höga temperaturer men tar fortare slut vid förbrukning. En större tank är trögare att ladda men tål också ett större uttag av varmvattenvolym då den blivit varm.
Dimensioneringen väljs utifrån hur länge värmen skall sparas, hur många varmvattenkonsumenter som kontinuerligt skall utnyttja anläggningen, antalet solfångare som skall avge sin värme, om andra värmekällor finns anslutna såsom elpatron, vedpanna, pellets. Inka Energi erbjuder fem standardstorlekar på ackumulatortankar som vi kontinuerligt rekommenderar till våra solfångarsystem. Har du önskemål om andra mått eller anslutningar kan vi beställa detta förmånligt från vår leverantör.
Fyll gärna i vårt kontaktformulär så kan vi hjälpa dig med att beräkna lämplig storlek och utformning av ett komplett system inklusive en lämplig ackumulatortank.
Läs mer om ackumulatortankar på produktsidan
Några milstolpar i absorbatorns produktutveckling:
1979
Den metallurgiska förbindningen utvecklas som ger en förmåga att överföra värme, eller kyla, helt utan förluster mellan absorbatorplåt och kopparrör.
1996
Den selektiva, sputtrade ytan uppfinns som ger mycket bra absorptions- och emissionsvärden. Den mest miljövänliga metoden att ytbelägga som vi idag känner till.
2001
Sunstrip Protect, ytskiktet som ger ännu bättre långtidsegenskaper och förbättrad vidhäftning.
2002
Lasersvetsning, sammanfogning med laserteknik. Genom en mindre omfattande uppvärmning av de svetsade delarna får man en fullständigt homogen färgton och plan absorbatoryta på framsidan som motsvarar högt ställda estetiska krav, parallellt med mycket goda prestanda.
ovanstående årtal är citerade från sunstrip.se |
Inka Energi