<p>Turning solar collectors, heliostats, is certainly not a new idea but has been explored for at least two decades. Projects on this subject have resulted in more or less realistic constructions, in a commercial point of view. Far too often the technical goals have had higher priority than the economical, which has resulted in a few constructions having the ability to compete with conventional, fix solar collectors. The economical issues have been given high priority in this project, without decreasing the demands on reliability. The system has been given the following mechanical and electronical properties: One-axis movement, fix heat carrying fluid system, microcomputer controlled movement and automatic protection from overheating. According to the development in digital technology with lower prices on advanced semiconductors as a consequence, the conclusion is that the prerequisites of this concept will be even better in the future. The result of this thesis is a heliostat function that increases the energy gain by up to 40%, compared to a field of MaReCo collectors without this function. Though, the cost only increases by 13%.</p>

The EU Directive 20-20-20 places high demands on new buildings and activities designed with a focus on sustainability with low climate impact. The use of renewable energy technologies are becoming increasingly important to lower carbon emissions and ensuring a sustainable and environmentally friendly energy supply. This becomes especially important in energy-intensive activities like office buildings or commercial kitchens which are characterized by high internal heat generation from appliances, machinery and people. By providing the business with electricity from renewable energy sources and recovering excess heat both money and the environment can be saved. The starting point of this study was to investigate a planned commercial kitchen on Svartsö in the Stockholm archipelago that is supposed to produce organic fresh baby food. The company behind the business wishes to profile their activities climate and environmentally friendly. The purpose of the study was to investigate the electricity production potential for a PV-wind hybrid systems on Svartsö and examine how much of this electricity can be integrated directly in the business. The building's energy need was calculated by a constructed model in the energy calculation program VIP-Energy. To estimate the production potential of the renewable micro-generation simulations of a PV-wind hybrid system with location-specific weather data from SMHI was designed and performed in Matlab. The study provides analysis and reflections of the results. The conclusion is that the electricity usage profile of the business correlates well with the production profile of solar power while wind power is expensive in relation to solar power.

Klimathotet gör att energiproduktionen på vår jord behöver bli mer miljövänlig. En förnyelsebar energikälla som har en stor outnyttjad potential är solenergi. Elproduktion från solceller ökar snabbt men kan användas i betydligt högre utsträckning än idag, även i Sverige. I denna uppsats har syftet varit att studera hur de tre faktorerna solceller som produkt, potentiella kunder på marknaden och politisk styrning kan interagera och påverka den svenska solcellsmarknaden. Studien baseras främst på intervjuer som har genomförts med ett flertal aktörer på den svenska solcellsmarknaden. Vi har funnit att det finns en interaktion mellan de tre studerade faktorerna och att den faktor som har störst påverkan på marknaden i dagsläget är politik. Att underlätta för småskalig elproduktion är viktigt för att solcellsmarknaden ska utvecklas. Den största kundgruppen, husägare, kan genom enklare regler stimuleras att investera i solceller. Det behövs i dagsläget även ett ekonomiskt stödsystem för solceller men på sikt kan solcellsmarknaden förmodligen klara sig utan ekonomiskt stöd. Företag är mindre priskänsliga och ser i vissa fall solceller som en lönsam investering genom den goda PR dessa ger.  Solceller har i dagsläget en intressant och snabb teknikutveckling, vilket kan leda till lägre priser och bättre egenskaper i framtiden. Vi har slutligen gett ett antal förslag på åtgärder som kan underlätta för solcellsmarknadens utveckling i Sverige.

Allt sedan oljekriserna på 1970-talet har intresset för energieffektivt byggande växt i Sverige. Idag finns det politiskt fastlagda mål inom EU om att energieffektivisera och från och med 2021 ska alla nya hus som byggs inom EU vara Nära Noll Energi-hus (NNE-hus). Definitionen för vad som är ett NNE-hus får medlemsländerna göra själva. För att snart kunna bygga lågenergihus i stor skala behövs uppföljnings- och informationsinsatser från demonstrationsprojekt. Kvaliteten på energiberäkningar behöver också höjas nu när efterfrågan av energieffektiva byggnader är större som kräver uppföljningsunderlag från olika fastigheter. Syftet med denna studie är att bidra till kunskaperna om erfarenheter från demonstrationsprojekt inom lågenergibyggnader med fokus på flerbostadshus med solfångare. Studien är uppdelad i tre delar. Den första delen består av litteraturöversikt av energibalansberäkningar, olika koncept inom lågenergihus, åtgärder för att kunna skapa lågenergihus samt drifterfarenheter från olika lågenergibyggnader såväl i Sverige som internationellt. Den andra delen består av fallstudier av tre demonstrationsprojekt i Örebro region. Projekteringsdata från fastigheterna samt uppmätt energiförbrukning erhölls och analyserades. Studiens tredje del består av kvalitativa intervjuer med byggherrarnas representanter om deras erfarenheter av projekten från idéutveckling till idrifttagning. Intervjuerna var öppet riktade och spelades in. Det första projektet var passivhusen vid Rynningeåsen som uppfördes av Asplunds Bygg AB. Byggnaderna blev färdigställda i maj 2010 och består av 13 bostadsrätter som fördelas på fyra huskroppar. Den årliga energianvändningen för värme erhölls inte från projektet och därmed kunde inte uppmätt specifik energianvändning tas fram. Å andra sidan kunde det konstateras, med hjälp av uppmätt elförbrukning i bostadsrättsföreningen, att solfångarsystemets årsprestanda låg långt under ett teoretiskt värde för värmeproduktion från solfångaranläggningar i Sverige. Årlig årsproduktion beräknades vara 180 kWh/m2 respektive 90 kWh/m2 och för det första respektive det andra året i drift. Det andra projektet som undersöktes var passivhusen i Frövi uppförda av Lindesbergsbostäder AB. Projektet färdigställdes i september 2010 och består av 16 hyresrätter som fördelas på fyra byggnader. Den specifika energianvändningen (korrigerad med graddagar) mättes till 50,8 kWh/m2 och år. Det tredje projektet var lågenergihusen i Kvarteret Pärllöken i Örebro uppförda av Örebrobostäder AB. Projektet blev färdigställt i februari 2011 och består av 24 hyresrätter fördelade på två punkthus. Husen har betongstomme och installerades bergvärmepumpar för värme- och varmvattenproduktion i husen. Den specifika energianvändningen (korrigerad med graddagar) mättes till 31,1 kWh/m2 och år i lågenergihusen i Kv. Pärllöken. Passivhusen i Frövi och lågenergihusen i Kv. Pärllöken har energiprestanda som är 44 respektive 65 % bättre än krav i BBR 19 samt uppfyller passivhusen i Frövi krav för passivhus i Sveriges Centrum för Nollenergihus. Trots låg energianvändning i båda projekten överskred den uppmätta energianvändningen (korrigerad med graddagar) den beräknade med 36 respektive 63 % i lågenergihusen i Kv. Pärllöken respektive passivhusen i Frövi. Resultaten visar att det går att bygga byggnader med låg energianvändning i Örebroregion men avvikelser mellan uppmätt och beräknad energianvändning är hög. I allmänhet underskattades de flesta delposterna i byggnadernas specifika energianvändning i projekteringen. Datorsimuleringar för solfångarprestanda skiljde mycket åt mellan projekten. De både underskattade och överskattade solfångarnas årsprestanda jämfört med vad ett bra system med plan solfångare möjligen kan ge i Sverige. Det berodde på olika indata som användes till simuleringarna. Enligt intervjuer med byggherrarnas representanter hade alla projekten det gemensamt att projekteringen tog lång tid och blev dyr. Produktionen gick bra men under idrifttagningsskedet började oväntade problem att uppstå som två av byggherrarna fortfarande höll på med att lösa två år efter färdigställandet. / In 2010 the EU adopted the Energy Performance of Buildings Directive 2010/31/EU which requires Member States to ensure that by 2021 all new buildings are so called nearly zero-energy buildings. To set minimum requirements for the energy performance of the nearly zero-energy buildings are the sole responsibility of Member States. The objective with this study is to provide further real-world data about low-energy buildings in Sweden. The study comprises case studies which investigates three demonstration projects for low-energy buildings in the Örebro Region. All investigated projects are apartment buildings with solar collectors to reduce bought energy for hot water consumption. One of these objects, the passive houses in Frövi, was studied in more detail than the others. Qualitative interviews with the developers were also used to gain further knowledge about the projects. In general the measured energy consumption, corrected to a normal year, was higher than calculated by tens of percent. Still an energy saving was gained up till 65 % compared to the maximum allowed energy consumption according to the latest building regulations in Sweden, BBR 19. The measured annual bought energy for space heating, domestic hot water and common electricity was 50,8 kWh/m2 and year in the passive houses in Frövi. In the low-energy houses in Pärllöken, Örebro it was 31,1 kWh/m2 and year. The origin for the higher measured energy consumption compared to the calculated results did vary between the projects. The results from the simulations for the solar collectors did differ a lot between the projects and compared to general performance of solar collectors in Sweden. According to the projects developers the design stage was time consuming and expensive in all the projects. No problems occurred under the construction stage but under the buildings commissioning process some unforeseen problems occurred that two of the developers were still solving two years after occupancy.

Diss. Linköping : Linköpings universitet, 2006.

I detta examensarbete har syftet varit att undersöka huruvida smarta elnät kommer att motivera en investering i solcellsanläggningar, rapporten riktar sig främst till bostadsrättsföreningar. För att genomföra detta har en litteraturstudie genomförts. Detta resulterade i vilka typer av lagar och regler som gäller idag och hur de används. Litteraturstudien resulterade även i vilka olika scenarion som var troliga att kunna inträffa i framtiden och utifrån dessa kunde ett resultat arbetas fram. De scenarion som valdes att titta närmare på var om vad som skulle hända om fler började köra elbil, om föreningarna agerar elhandlare och säljer solel till medlemmarna och två olika typer av lagring, nätlagring och batterilagring. När scenarierna var fastställda började arbetet med att jämföra dessa för att se vilken som skulle ge bäst ekonomiska avkastning. Resultatet som erhölls var att batterilagring gav högst avkastning men också längst återbetalningstid. Det visade sig även att nuvärdet för en anläggning med batterilagring var lägst bland de undersökta fallen däremot hade lagring i nätet högst nuvärde. Det som gav kortast återbetalningstid var lagring i elnät. Det går att konstatera att bäst resultat skulle erhållas med hjälp av lagring i elbilar då man slipper den dyra investeringskostnaden i batterier men samtidigt kan behålla högst självförbrukandegrad och därmed högst avkastning. / In this thesis, the aim has been to investigate whether smart grids will motivate an investment in solar cell installations. The report is primarily aimed at housing associations. To complete this, a literature study has been conducted. This resulted in what types of laws and regulations apply today and how they are used. The literature study also resulted in the different scenarios that were likely to occur in the future, and from this a result could be produced. The Scenarios that was chosen to look into was “what would happen if more people started driving electric cars, if the associations acted as electricity dealers and sold solar power to the members and two different types of storage, grid storage and battery storage”. Once the scenarios were established, the work started comparing these to see which one would give the best economic return. The result that could be obtained was that battery storage yielded the highest return but also the longest repayment period, which gave the lowest repayment time was storage in power grids. It was also found that the present value of a battery storage facility was lowest among the cases investigated, but on the other hand, storage in the power grid had the highest present value. It can be concluded that the best results could be obtained from storage in electric cars, avoiding the expensive in-vestment cost in batteries but at the same time maintaining the highest self-consuming degree therefore keeping the highest yield.

Examensarbetets syfte var att utvärdera hur Umeå kommuns egna energikrav står sig mot det kommande kravet på nära-nollenergibyggnader, NNE-byggnader. Som underlag för utvärderingen på Umeå kommuns kombinerade förskola/äldreboende Nordstjärnan gjordes en energibalansberäkning i simuleringsverktyget IDA ICE. Genom att bestämma byggnadens energiprestanda enligt NNE-kravets författning Boverkets Byggregler, BBR, 26 och enligt tidigare författningar, BBR 24 och 25, kunde utvärdering ske. Byggnadens energiprestanda jämfördes med Umeå kommuns och BBR 24, 25 och 26 krav. Resultatet av utvärderingen visade att Nordstjärnan klarade kraven med kombinerad fjärr- och bergvärme som uppvärmning. Marginalen till BBR 26 krav och Umeå kommuns krav blev 4 % respektive 3 %. Utvärderingen visade också att byggnaden inte hade klarat något av de två kraven om uppvärmningen endast utgjorts av fjärrvärme. Slutsatsen är att Umeå kommuns energikrav är hårdare än BBR 26 krav för byggnader liknande Nordstjärnan. Någon generell slutsats om Umeå kommuns krav mot BBR 26 krav kunde inte dras. Detta på grund av att kraven bygger på olika författningar med olika metoder för bestämning av byggnadens energiprestanda. Vidare undersöktes en egen energiproduktions påverkan på Nordstjärnans energiprestanda. En solcellsanläggning simulerades i programmet PV*SOL. Den mängd solel som momentant kunde nyttjas till byggnadens energianvändning och byggnadens nya energiprestanda beräknades. Resultatet visade att den simulerade solcellsanläggningen förbättrade Nordstjärnans energiprestanda enligt BBR 26. Förbättringen blev 12 % vid fjärrvärme och 14 % vid kombinerad fjärr- och bergvärme som uppvärmning. Byggnaden klarade då NNE-kravet vid både fjärrvärme och kombinerad fjärr- och bergvärme med 4 % respektive 16 % marginal. Det noterades att byggnadens utformning var bristfällig, sett ur ett energiperspektiv. En enklare undersökning av hur en förbättring av formfaktorn påverkar byggnadens uppvärmningsbehov gjordes. Byggnadens specifika uppvärmningsbehov förbättrades med 5 % samtidigt som byggnadens genomsnittliga värmegenomgångskoefficient, Umedel , försämrades. Slutsatsen av detta blev att energiteknisk kompetens bör kopplas in i ett tidigt skede för att i samråd med arkitekten kunna göra förändringar av byggnadsutformningen. Den visade också på att en byggnads Umedel inte räcker för att bedöma en byggnads konstruktion ur energisynpunkt. Även formfaktorn bör beaktas.

Analysverktyg för elproduktion är en viktig del inom området elkraft för att kunna analysera kvalitet och mängden producerad energi över tid. En allt viktigare fråga är möjligheten till att kunna förutse och uppskatta energiproduktion via så kallade simuleringsverktyg för bland annat solcellspaneler. Målet med detta arbete är att jämföra den faktiska elproduktionen för ett antal anläggningar i Sverige med simulerade modeller och analysera produktionens variation i Sverige. Ett av delmålen var dessutom att beskriva hur lutningen och riktningen av en solcellspanel påverkar produktionen, resultatet är baserad på en fixad geografisk ort i Sverige (Sundsvall). Under arbetets gång så har en litteraturstudie genomförts och ansvarig personal från anläggningar har intervjuats för att samla in information för arbetet. Datainsamling har gjort från anläggningarnas databaser som skapats från effekt- och energianalysatorer (Elspec) samt från simuleringsverktyg (Renewenable ninja). Datastoffet har sedan grundläggande bearbetats, analyserats och grafer har autogenererats via script/macro som tagits fram i Microsoft Excel. Resultatet har påvisat att det är möjligt att förutse och uppskatta energiproduktionen mycket bra via simuleringar. Vissa avvikelser mellan den faktiska produktionen och aktuella simuleringar kan till viss del förklaras från begränsningar i simuleringsverktyg. Med fokus på panelens riktning och lutning så påträffas den högsta produktionen över året för en solcellspanel placerad i Sundsvall (Lat: 62,390 &amp; Lon: 17,307) riktad åt söder, med en panel vinkel på omkring  och under juli månad. Energiproduktionen är som lägst under vinterhalvåret. Energiproduktionen för en solcellspanel i Sverige varierar kraftigt med varierad riktning, vinkel och geografisk placering. Generellt så gäller att den högsta produktioner påträffas för solpaneler monterade i rakt söderläge och där optimal panelvinkel är beroende på geografisk placering från norr till söder. Solpaneler som är monterade från sydöst till sydväst (medurs) ger den högsta produktionen över året och paneler som monteras från nordväst till nordöst (medurs) ger den lägsta produktionen. Produktionen följer dessutom en viss symmetri baserad på solpanelens riktning. Analysverktyg för elproduktion är en viktig del inom området elkraft för att kunna analysera kvalitet och mängden producerad energi över tid. En allt viktigare fråga är möjligheten till att kunna förutse och uppskatta energiproduktion via så kallade simuleringsverktyg för bland annat solcellspaneler. Målet med detta arbete är att jämföra den faktiska elproduktionen för ett antal anläggningar i Sverige med simulerade modeller och analysera produktionens variation i Sverige. Ett av delmålen var dessutom att beskriva hur lutningen och riktningen av en solcellspanel påverkar produktionen, resultatet är baserad på en fixad geografisk ort i Sverige (Sundsvall). Under arbetets gång så har en litteraturstudie genomförts och ansvarig personal från anläggningar har intervjuats för att samla in information för arbetet. Datainsamling har gjort från anläggningarnas databaser som skapats från effekt- och energianalysatorer (Elspec) samt från simuleringsverktyg (Renewenable ninja). Datastoffet har sedan grundläggande bearbetats, analyserats och grafer har autogenererats via script/macro som tagits fram i Microsoft Excel. Resultatet har påvisat att det är möjligt att förutse och uppskatta energiproduktionen mycket bra via simuleringar. Vissa avvikelser mellan den faktiska produktionen och aktuella simuleringar kan till viss del förklaras från begränsningar i simuleringsverktyg. Med fokus på panelens riktning och lutning så påträffas den högsta produktionen över året för en solcellspanel placerad i Sundsvall (Lat: 62,390 &amp; Lon: 17,307) riktad åt söder, med en panel vinkel på omkring  och under juli månad. Energiproduktionen är som lägst under vinterhalvåret. Energiproduktionen för en solcellspanel i Sverige varierar kraftigt med varierad riktning, vinkel och geografisk placering. Generellt så gäller att den högsta produktioner påträffas för solpaneler monterade i rakt söderläge och där optimal panelvinkel är beroende på geografisk placering från norr till söder. Solpaneler som är monterade från sydöst till sydväst (medurs) ger den högsta produktionen över året och paneler som monteras från nordväst till nordöst (medurs) ger den lägsta produktionen. Produktionen följer dessutom en viss symmetri baserad på solpanelens riktning.

Detta examensarbete utreder om det är möjligt att värma upp en planerad växthusutbyggnad av en 1,5-plans villa i Skåre utanför Karlstad. Uppvärmningen av växthuset ska ske enbart med värme från ett säsongsvärmelager, i form av ett markvärmelager. Värmelagret ska värmas upp med hjälp av solfångare som placeras på husets tak. Växthuset värms upp genom vattenburen golvvärme. Växthuset ska värmas upp under vintern och ska klara av att hålla 5 °C med detta värmesystem. Uppdraget blir att dimensionera värmelagret efter det värmebehov växthuset har och den effekt golvvärmen kräver. Värmebehovet för växthuset simuleras i IDA ICE där även vilken effekt som krävs av golvvärmen simuleras fram. De temperaturer som vätskan i golvvärmen behöver hålla beräknas i programmet Phoenix från Uponor. Värmelagret simuleras i COMSOL Multiphysics. Innan värmelagret kan simuleras beräknas det lokala värmemotståndet mellan kollektorslangen och omgivande mark i lagret. Detta för att veta vilken temperatur som säsongsvärmelagret behöver hålla. Det lokala värmemotståndet beräknas enligt de metoder som presenteras i Markvärme – En handbok om termiska analyser del II. Värmeproduktionen av solfångare beräknas enligt Björn Karlsson formel. Resultatet blir att det krävs en värmeproduktion på 12 150 kWh av solfångare, 30 m2 solfångare, för att ladda värmelagret. Jorden i marken byts ut mot lera för att värmelagret ska klara av att hålla tillräckligt hög temperatur under vintern för att värma växthuset. Simuleringarna visar att det är två stycken lager som klarar hålla tillräckligt hög temperatur för att golvvärmen ska kunna ge den värmeeffekt som krävs. Säsongsvärmelagret klarar att värma växthuset under vintern med golvvärme. Systemet blir dock relativt dyrt, vilket gör att projektet är svårt att försvara rent ekonomiskt. / This thesis investigates whether it is possible to heat a greenhouse planned expansion of a 1.5-storey house in Skåre outside of Karlstad. The warming of the greenhouse will be made exclusively with the heat from the seasonal heat storage which is in the form of ground heat storage. The warming of the seasonal heat storage will be done using solar panels that will be placed on the roof. The greenhouse is heated by floor heating. The greenhouse will be heated during the winter and should be able to keep 5 °C with the heating system. The mission is to design the heat storage after the heating requirements that the greenhouse has and the design power the floor heating demands. The heat demand of the greenhouse is simulated in IDA ICE, where also the design power required by the floor heating is simulated. The water temperature in the floor heating is calculated in the program Phoenix from Uponor. The seasonal heat storage is simulated in COMSOL Multiphysics. Before the heat storage can be simulated, the local thermal resistance between the collector and the surrounding soil is calculated. This is to know what temperature the seasonal heat storage needs to keep. The local thermal resistance is calculated using the methods presented in Markvärme – En handbok om termiska analyser del II. The heat production of solar panels is calculated according to Björn Karlsson formula. The result is that the heat generated by the solar panels to the seasonal heat storage needs to be 12 150 kWh, this is the heat generated by 30 m2 of solar panels. The soil in the ground needs to be replaced with clay in order to get the seasonal heat storage sufficient enough to be able to keep high enough temperatures during the winter to heat the greenhouse. The simulations show that there are two heat storages sufficient enough to maintain temperatures for the underfloor heating to be able to provide the heat output required. The seasonal heat storage is capable to heat the greenhouse during the winter with floor heating. The system is relatively expensive, which means that the project is difficult to justify in economic terms.

This thesis deals with possibilities for solar cells on noise boards. As global warming increases, interest in reducing climate impact has also increased among people. Until today, fossil fuels are the dominant energy source that has a negative impact on the environment. For this reason, more and more countries are now choosing to invest in renewable energy sources where solar energy is one of these. The development and interest in solar cells has risen. This is due to the fact that prices have fallen more and more at the same time as the quality and efficiency have improved. Solar production is at a very low level in Sweden in comparison with other renewable energy sources that are used today. Placement of solar cells is most common on facades and roofs today, but there are more existing surfaces that can be used. One of these surfaces that is not used as much as facades and roofs, is the noise barrier. Noise plank is mainly used to reduce noise, as noise disturbance affects many people daily. Noise boards are placed along roads, railways and more to reduce traffic noise, for example. Costs for noise barriers are high and do not provide a financial return at present. In this thesis, the possibility of installing solar cells on a noise barrier and converting expenses into a long-term investment has been made. The profitability of such an investment is shown, at the same time as it is possible to utilize already existing areas and to increase solar production.With the help of previous studies, digital sources, the structure of solar cells, what functions they fulfill, support and contributions that are available to use have been included in the report. By calculating solar radiation and solar production in Kiruna, Västerås and Malmö, it is possible to show which latitudes, and slope which provides the best conditions for solar production. The extent of the differences between solar production and the current efficiency of solar cells, as opposed to the future, has also been addressed. A comparison between the same photovoltaic system in different cities around Sweden shows the profitability and loss differences depending on which latitudes, efficiency and slope of the solar cells are finally invested in. The results show that a southern location with a slope of 45 ° provides the best conditions for solar production. It is profitable to invest in Malmö, in the south, southwest and southeast of Västerås and Kiruna it is not worth an investment at present. In the future, it may be a profitable investment in several directions and in several cities, depending on the development of solar cells. Several conclusions can be drawn, including that the conditions around a photovoltaic system on a noise barrier are good. It is profitable to invest in solar cells on a noise barrier. The payback period varies depending on various factors, and the electricity price development in the future, but in which case it leads to a good contribution to the environment, which should be our responsibility.