Feedback
Varan har lagts till i varukorgen

Varm asfalt ska värma bostäder

18 februari 2011
För varje kilowattimme el man stoppar in i värmepumpem skulle bostadsområdet Fågelsten få ytterligare en extra halv kilowattimme värme ut ur systemet. Bild: Asphalt Solar Collector and Borehole Storage Design study for a small residential building area, Chalmers
Ett alternativ till konventionella solfångare kan vara att använda outnyttjade asfaltytor som solfångare, till exempel parkeringsplatser.

Värmen i asfaltytan fångas under sommarhalvåret upp med hjälp av vätskefyllda rör i asfalten. Den uppvärmda vätskan i rören leds ner och avger värmen i ett borrhålslager.

Där lagras värmen och kan sedan användas för att värma upp närliggande byggnader under vinterhalvåret med hjälp av en värmepump.

Beräkningar utifrån ett nybyggt område

Hur bra fångar systemet in sommarens solvärme från asfaltsytorna? Och hur bra kan värmen säsongslagras i borrhål för att användas under vintern med hjälp av en värmepump?

För att svara på frågorna användes det beräknade energibehovet för ett bostadsområde, Fågelsten, som utgångspunkt för dimensionering av asfaltsytan och borrhålslagret.

120 megawatttimmar per år

Fågelsten i Lindome utanför Göteborg är ett nybyggt område med tre flerbostadshus med vardera fyra våningar med tre lägenheter per våning, totalt 36 lägenheter.

I projektet ingår också tre förrådsbyggnader. I studien beräknades den asfaltyta samt borrhålets lagerkapacitet som krävs för att täcka bostädernas energibehov med uppvärmning samt tappvarmvatten. Områdets totala energibehovetsom hade tidigare beräknats av NCC Teknik till 120 megawattimmar per år.

Höjer värmefaktorn med 0,5

Enligt beräkningarna behöver Fågelstensområdet asfaltsolfångaren på totalt 720 kvadratmeter, 40 gånger18 meter. Rören i asfalten läggs som en slinga på 3 200 meters längd. Borrhålslagret består av 9 hål på 100 meters djup. Solfångaren behöver vara i drift under fyra månader sommartid för att tillräckligt med värme ska genereras till borrhålslagret.

Genom att använda asfaltsolfångaren ökas verkningsgraden för värmepumpen i det aktuella fallet från 3,38 till 3,91. För varje kilowattimme el som stoppas in i värmepumpem får man alltså ut ytterligare en halv kilowattimme ur systemet.

Högre temperatur på vätskan

Det beror på att temperaturen på vätskan i borrhålslagret blir högre än i en vanlig bergvärmeanläggning. Det innebär att pumpen inte behöver lyfta temperaturen lika högt och därmed ökar effektiviteten.

Systemets kostnader och miljöbelastning jämfördes med uppvärmningsalternativen fjärrvärme och vanlig bergvärmepumpanläggning.

Kostnad och återbetalningstid

Installationskostnaden uppskattades till mellan 50 och 200 kronor per kvadratmeter. Eftersom systemet är nytt är kostnaderna osäkera. Installationskostnaderna bör utvärderas mer ingående, till exempel genom att uppföra en pilotanläggning. Återbetalningstiden på 10 till 16 år är osäker.

Andra användningsområden

Utsläppet av koldioxid blir något mindre än utsläpp från en vanlig bergvärmepumpanläggning eftersom man får ut mer värme för varje kilowattime el pumpen använder. Jämfört med fjärrvärme blir utsläppet av koldioxid 67 procent lägre.

Systemet kan också användas för att värma upp även själva vägytan vintertid. Det minskar behovet av saltning och snöröjning. Dessutom kan systemet jämna ut temperaturvariationer i vägytan över året vilket i sin tur förlänger asfaltens hållbarhet.

En bonus är att det samtidigt minskar den så kallade “urban heat island”-effekten, det vill säga att lufttemperaturen i städer blir högre än omgivande land, bland annat på grund av att där finns många mörka ytor som genererar värme.

Illustration av ett system med asfaltsolfångare-borrhålslager-värmepump för uppvärmning av byggnader
FAKTA Tidigare studier

Det finns tidigare forskningsstudier gjorda på hur asfaltytor kan användas för att omvandla solvärme till användbar värme, bland annat i Holland, USA och Storbritannien.

I ett projekt har en testanläggning uppförts där man utvärderat infångandet av solvärme i en asfaltsyta sommartid och säsongslagring i ett lokalt värmelager för uppvärmning av själva asfaltytan vintertid. Resultaten har varit goda.

Genomförande

Projektet utfördes i form av ett examensarbete. Examensarbetet initierades av NCC Teknik i Göteborg och genomfördes på Institutionen för energi och miljö, avdelningen för installationsteknik på Chalmers.

Arbetet utfördes av Eleftherios Zacharakis och Nicolas Siebert med handledning av Jan-Olof Dalenbäck på Chalmers och Kristine Ek på NCC Teknik. Projektet finansierades av SBUF.

Fler nyheter
Mest lästa artiklar
Debatt i fokus
Populära expertsvar
Andra bevakar
Bevaka ämne