Solar heating in small-scale district heating

Satsningar på förnyelsebar energiproduktion är en viktig del i strävan efter ett mer hållbart samhälle. Att ta till vara på energin i solinstrålningen är både miljövänligt och relativt enkelt. Syftet med detta arbete har varit att undersöka möjligheterna att integrera solenergi i Umeå Energis mindre fjärrvärmenät i Hörnefors. De alternativ som har studerats är två olika anslutningsmöjligheter av solfångaranläggningar till fjärrvärmenätet. Med det första anslutningsalternativet, som kallas primäranslutning, kan en solfångaranläggning leverera värme direkt ut på fjärrvärmenätets primärledning, vilket gör att solvärmen blir tillgänglig för alla abonnenter på nätet. Med det andra alternativet, som kallas sekundäranslutning, kan en solfångaranläggning endast leverera värme till en abonnent, i detta fall ett badhus. Förutom de olika anslutningsalternativen har också olika typer av solfångare undersökts. Detta innefattar en plan solfångare, en vakuumrörsolfångare, en hybridsolfångare, samt en poolsolfångare. Resultaten visade att upp till 20 % av fjärvärmenätets totala behov kunde ersättas med solvärme vid primäranslutning och runt 0,7 % vid sekundäranslutning. Dock är inget av alternativen i dagsläget ekonomiskt lönsamt. Det alternativ som var närmast att uppnå lönsamhet var den sekundäranslutna poolsolfångaranläggningen. Med det alternativet erhölls en nuvärdeskvot på 0,43. De andra alternativen låg mellan 0,11 och 0,22.Renewable energy production is a central part of a sustainable society. Therefore it is today important with investments in new technology and solutions in this field. The sun provides constantly earth with energy. To obtain and utilize this energy is both environmental friendly and quite simple. This report aims to investigate the possibilities of integrating solar energy with district heating in the district heating grid in Hörnefors owned by Umeå Energi. Two alternatives for connection of solar thermal collectors to the district heating grid have been studied. In the first alternative, called primary connection, solar collectors are connected to the district heating primary pipe and are therefore able to deliver heat to the whole grid. In the second alternative, called secondary connection, solar collectors are connected to a single user on the district heating grid, in this case a swimming pool complex. Different types of solar thermal collectors were also investigated, including a flat plate collector, an evacuated pipe collector, a hybrid collector and a pool collector. The results revealed that up to 20 % of the total heat demand in the grid could be replaced by solar heating by using the primary connection and about 0,7 % by using the secondary connection. However are none of the alternatives cost-effective at the moment. The best alternative was the secondary connected pool collector. The present value ratio for this alternative was 0,43. The other alternatives had ratios from 0,11 to 0,22