Bo Olausson, Strömstadsbyggen och Kent Samuelsson, Samster, inspekterar sol­cellerna på taket vid Stromstadsbyggen fastighet på höjden i centrala Strömstad. Foto: Lasse Edwartz

Inga moderna värmepumpar kan tina permafrosten i Strömstad

Publicerad: 27 augusti 2020 Text: Tommy Harnesk

Alltför kraftiga värmepumpar hade skapat permafrost i berget. Med hjälp av "kalla solhybrider" återladdas energilagret i projektet, där solceller och solvärme samverkar.

Strömstadsbyggen var tidigt ute med bergenergi. Redan i mitten av 80-talet borrades ett antal hål för bergvärme till fastigheten där åtta flerbostadshus delar på en gemensam energi­central som behövde uppgraderas.

Bo Olausson– Grundproblemet är att det i början av 2000-talet sattes in nya värmepumpar, med för hög installerad effekt i förhållande till antalet borrade meter. Det har gett permafrost i berget, med minusgrader mitt i sommaren, berättar Bo Olausson som arbetar med teknik och styrprogram på Strömstadsbyggen.

Nu börjar det bli dags att byta ut de nästan 20 år gamla pumparna.

– Men moderna pumpar klarar inte att jobba mot så pass kalla hål, de har en inbyggd effektbegränsning för att inte kompressorerna ska skadas i förtid. Att borra nya hål skulle vara kostsamt och vi har dessutom inte hur mycket mark som helst, säger Bo Olausson.

Man ville heller inte satsa på luftvattenvärmepumpar i fastigheten, då dessa vid full drift kan upplevas som bullriga av de boende.

Från 2019: 5 heta värmepumstrender

Bo Olausson och Kent Samuelsson kollar in undercentralens styrskåp och anslutning med shunt till kalla sidan av värmepumpen. Kurvan på skärmen visar att det nedfrusna borrlagret redan delvis är uppe på plus men det är långt kvar tills allt tinat. Foto: Lasse Edwartz

Därför valde man att installera solhybrider, alltså en kombination av solceller och solvärme. 120 solpaneler har satts upp på taken till de åtta huskropparna, och en del av vätskan som cirkulerar mellan berget och värmepumparna leds genom kopparrör på baksidan av panelerna. Där värms vattnet upp och tar med sig värmeenergin tillbaka ner i borrhålen där den lagras.

Pilotprojektet är Strömstadsbyggens första försök med tekniken. Men man tog hjälp av energiföretaget Samster som sysslat med den sedan 2015, både i nybyggen och i renoveringar i stora miljonprogramsområden.

– Samtidigt som solpanelerna värmer vattnet så kyler vattnet panelerna som därigenom får bättre verkningsgrad, säger Samsters grundare Kent Samuelsson.

Normalt kan vanliga solpaneler komma upp i temperaturer runt 60 grader i svenskt sommarklimat, men här kan de ligga under noll och alltså hålla ett par minusgrader. Enligt Kent Samuelsson ökar solcellernas verkningsgrad med 0,3 till 0,4 procent per sänkt temperaturgrad.

Kent Samuelsson– Vi kan alltså öka verkningsgraden med upp till 20 procent i Sverige. Och när vi kör dem så kallt så får vi en oerhörd verkningsgrad även på den termiska effekten. Vid ett tillfälle fick vi ut över 1 000 kilowattimmar termisk energi totalt på ett dygn när det var tre-fyra plusgrader ute, säger Kent Samuelsson.

Regn, blåst och några få grader varmt är också bra "hybridväder", som Bo Olausson uttrycker det.

– Eftersom köldbäraren är så pass kall blir det stor temperaturskillnad över panelen. Vi kommer upp i höga effekter även när solen inte skiner, säger Bo Olausson.

Från 2019: Pilothus testar ekonomismart energieffektivisering

Ett nedfruset samlingsrör på borrlager som man har försökt tina med vanliga solfångare i tio år. Foto: Lasse Edwartz

Varje panel har en installerad effekt på cirka 280 watt el och 1 000 watt värme. Totalt ger anläggningen 36 kilowatt el och 120 kilowatt värme. Utifrån detta beräknar Strömstadsbyggen att kunna "återbetala energiskulden" till berget på tre till fyra år.

Därefter ska systemet kunna vara i balans så att energilagret används som en bank där man betalar in energi på sommaren och sedan kan "låna" lite extra på vintern.

– Vi håller fortfarande på med utvärderingen samtidigt som vi gör lite styrmässiga förändringar i värmepumpar och annat för att optimera driften. Men jag skulle säga att det har gått som förväntat eller nästan bättre, säger Bo Olausson.

Han menar att Strömstadsbyggen definitivt kommer att ha solhybrider i åtanke inför kommande renoveringar av andra fastigheter.

– Men inget är beslutat ännu. Det kan vara svårt att veta hur stor energiskuld man har till lagret i varje enskilt fall, och energiskuldens storlek påverkar hur lång tid det tar att återställa balansen, säger Bo Olausson.

Det, i sin tur, påverkar förstås hur lång tid det tar för investeringen att återbetala sig.

– Men trenden är ju att solceller blir billigare och billigare, så det är nog ganska sannolikt att det blir fler sådana här projekt för vår del framöver, säger Bo Olausson.

För VVS-branschen kan hybriderna öppna en ny möjlighet att ta del av solen efter att marknaden för solfångare mer eller mindre dött ut.

– Så är det absolut. En annan fördel jämfört med solfångarna är att hybriderna kräver mycket mindre kärlek när de väl är på plats, säger Kent Samuelsson. 

Från 2019: Skolan som värms av elevernas kroppar

Hybridflaket med matarledningen till höger. I bakgrunden syns Strömstads kustlinje. Foto: Lasse Edwartz

FAKTA

Solhybrid­projektet i Strömstad

Åtta flerbostadshus (totalt 75 lägenheter) med gemensam bergvärmecentral, där de gamla borrhålen drabbats av permafrost, utrustades med 120 solpaneler på taken. Det handlar om kylda solpaneler av typen CPVT (Cold Photo Voltaic Thermal collectors), som är specialkonstruerade för värmepumpdrift. Varje panel har en installerad effekt på cirka 280 watt el och 1 000 watt värme. 

Vatten från borrhålen leds genom kopparrör på baksidan av panelerna när det cirkulerar mellan berget och värmepumparna. Där värms det och tar med sig värmeenergin tillbaka ner i berget. Det kalla vattnet kyler samtidigt solcellerna som på så sätt får bättre verkningsgrad. Den termiska effekten fås även när inte solen skiner.

Investeringskostnaden ligger på cirka 900 000 kronor.

Projektet har genomförts av Strömstadsbyggen, Samster och Nexion Enertech.

Fler nyheter