Heating of newly built one-family houses - with solar panels and pellet

Boverket har från och med januari 2010 skärpt energikraven vid nybyggnation. De nya kraven har tillsammans med stigande energipriser och ett ökat miljömedvetande i samhället, satt fokus på att bygga täta och välisolerade hus. Detta beskrivs i arbetets inledning. Samtidigt bör husets uppvärmning och ventilation vara energieffektiv och förnybara energikällor användas, som solenergi och biobränslen. Syftet med rapporten är att analysera om solfångare i kombination med en pelletspanna eller -kamin är ett bra alternativ för uppvärmning av nybyggda villor från VärsåsVillan AB. I rapporten diskuteras detta ur ett miljö-, drifts- och ekonomiskt perspektiv. Solfångare levererar gratis värme utan miljöpåverkan under drift. Mina beräkningar visar att de kan täcka 30 % av uppvärmningsbehovet i ett lågenergihus. Med stigande energipriser lönar sig solfångare i längden. Pellets är ett förädlat biobränsle med högt energivärde, som med modern utrustning bör betraktas som ett klimatsmart alternativ för småskalig uppvärmning. Solfångare och pellets är en bra kombination både miljö- och driftmässigt. Under sommarhalvåret svarar solfångarna för ca 90 % av uppvärmningen, vilket innebär att pannan eller kaminen stängs av. Under vinterhalvåret blir pelletseldningen effektivare, vilket ger en renare förbränning än under sommaren. Som bas i ett sol-pelletssystem används en 300-750 liters tekniktank, med en elpatron som reserv. Detta ger ett flexibelt system, där gratisenergin från solfångarna utnyttjas i första hand. Även under vår- och höstmånaderna kan värmetillskottet från solfångarna bli relativt stort. Fyra av VärsåsVillans kataloghus valdes till en studie. Husens energianvändning med ett sol-pelletssystem, respektive nya frånluftsvärmepumpen Nibe F750, har beräknats och jämförts. Eftersom nybyggda hus i regel inte har något pannrum är en vattenmantlad kamin ett bra alternativ. Efter påfyllning fungerar den helautomatiskt som en panna, samtidigt som den skapar en trivsam inomhusmiljö. Beräkningarna visar att de studerade husen uppfyller energikraven (BBR) med god marginal om de värms med ett sol-pelletssystem. Om en ventilationsvärmeväxlare installeras sänks behovet av köpt energi med 20-30 kWh/m² och år. Slutsatsen är att ett flexibelt uppvärmningssystem och ett effektivt ventilationssystem ger en energisnål och miljövänlig totallösning, både idag och med tanke på framtidens osäkra energipriser. Solfångare och en vattenmantlad kamin är tillsammans med en ventilationsvärmeväxlare därför en intressant lösning i lågenergihus, framförallt på landsbygden. I tätbebyggda områden är fjärrvärme och solfångare ett lika bra uppvärmningsalternativ. Sol-pelletssystem kan i dagsläget inte konkurrera med frånluftsvärmepumpen ekonomiskt. Investeringskostnaden är betydligt högre, medan driftskostnaderna blir likvärdiga. Samtidigt är frånluftsvärmepumpen ett bekvämare alternativ, vilket gör den till ett attraktivt val för uppvärmning av nybyggda villor.From January 2010, the National Housing Board has tightened the energy requirements to new buildings in Sweden. The new requirements have together with rising energy prices and an increased environmental awareness in the community, put focus on building tight and well-insulated houses. This is described in the report’s introduction. At the same time heating and ventilation need to be energy efficient and renewable energy sources ought to be used, as solar energy and bio-fuels. The aim of the report is to analyse if solar panels and pellet is a good combination to heat newly built one-family houses from VärsåsVillan AB. The report discusses this from an environmental, operational and economic perspective. Solar panels produce free heat without environmental impact during operation. The calculations show that they can cover 30 % of the heating needs in a low energy house. With rising energy prices, solar panels are profitable in the long run. Pellet is a processed bio-fuel with a high energy content, as with modern equipment is considered as a climate-smart option for small-scale heating. Solar panels and pellet is a good combination, both environmentally and operationally. During the summer half, the solar panels answers for 90 % of the heating needs, which means that a boiler or stove during this time is not in use. In the winter pellet heating becomes more efficient, resulting in less emissions than in summer. The base in a solar-pellet system is a technique tank at 300-750 litres, with an electric heater as backup. This provides a flexible system, using the free energy from the solar panels at first. Even during spring and autumn, solar panels can give a relative large contribution of heat. Four of VärsåsVillan’s houses were selected to a study. The houses’ energy use with a solar-pellet system and a new exhaust air heat pump, Nibe F750, has been calculated and compared. As new houses usually do not have a boiler room, a water-jacketed stove is a good solution. After loading with pellet, it works fully automatic as a boiler, while creating a pleasant indoor environment. The calculations show that the studied houses will meet the energy requirements (in BBR) with a good margin, when they are heated with a solar-pellet system. If a ventilation heat exchanger also is installed, the need for purchased energy is reduced with 20-30 kWh/m² and year. The conclusion is that a flexible heating system and an efficient ventilation system provides an energy efficient and environmentally friendly total solution, both today and in view of future uncertain energy prices. Solar panels and a water-jacketed stove is together with a ventilation heat exchanger, therefore an interesting solution for low energy houses, especially in rural areas. In urban areas, district heating and solar panels is an equally good alternative. Today, a solar-pellet system cannot compete economically with the exhaust air heat pump. The investment cost is considerably higher, while the operating costs will be equivalent. The exhaust air heat pump is also a more comfortable alternative, which makes it to an attractive choice for heating of newly built one-family houses