In 2011 Storvreta IK installed two solar collector systems in order to reduce the club’s electricity demand for domestic hot water. However, electricity use from 2012 to 2015 shows that the expected reduction in the electricity demand has not occurred. This project investigates the solar collector systems and the heat demand of Storvreta IK’s buildings in order to explain the “failure” in electricity savings. The results of the simulations show that the heat production of the solar collectors is lower than Storvreta IK’s expectations. This could be explained by that the domestic hot water is not used as much as Storvreta IK thought and the system is therefore over-dimensioned for their need. The rebound effect could be another reason to why the electricity saving is lower than expected.

Solar thermal collectors at high latitudes have been studied, with emphasis on concentrating collectors. A novel design of concentrating collector, the Maximum Reflector Collector (MaReCo), especially designed for high latitudes, has been investigated optically and thermally. The MaReCo is an asymmetrical compound parabolic concentrator with a bi-facial absorber. The collector can be adapted to various installation conditions, for example stand-alone, roof- or wall mounted. MaReCo prototypes have been built and outdoor-tested. The evaluation showed that all types work as expected and that the highest annually delivered energy output, 340 kWh/m2, is found for the roof MaReCo. A study of the heat-losses from the stand-alone MaReCo lead to the conclusion that teflon transparent insulation should be placed around the absorber, which decreases the U-value by about 30%. A method was developed to theoretically study the projected radiation distribution incident on the MaReCo bi-facial absorber. The study showed that the geometry of the collectors could be improved by slight changes in the acceptance intervals. It also indicated that the MaReCo design concept could be used also at mid-European latitudes if the geometry is changed. A novel method was used to perform outdoor measurements of the distribution of concentrated light on the absorber and then to calculate the annually collected zero-loss energy, Ea,corr, together with the annual optical efficiency factor. A study using this method indicated that the absorber should be mounted along the 20º optical axis instead of along the 65º optical axis, which leads to an increase of about 20% in Ea,corr. The same absorber mounting is suggested from heat loss measurements. The Ea,corr at 20º absorber mounting angle can be increased by 5% if the absorber fin thickness is changed from 0.5 to 1 mm and by 13% if two 71.5 mm wide fins are used instead of one that is 143 mm wide. If the Ea,corr for the standard stand-alone MaReCo with 143 mm wide absorber mounted at 65º is compared to that of a collector with a 71.5 mm wide absorber mounted at 20º, the theoretical increase is 38%.

Planeringsprocessen av två svenska stadsbyggnadsprojekt, Hammarby Sjöstad i Stockholm och Västra Hamnen i Malmö, med mål att nå hållbar energianvändning (förnybar energi och energisnåla hus), analyseras från vision till uppföljning. En ambition i bägge stadsdelarna var att bli internationella exempel på miljöanpassat byggande och boende, med ny teknik och förändring av de boendes beteende som strategier för att nå målen. Besluten om miljösatsningar togs av kommunpolitikerna. I Stockholm skedde styrningen genom att den kommunala förvaltningen tog fram mål och planer och i Malmö skulle en utomstående organisation styra planeringsprocessen i samverkan med kommunen. Såväl elmarknaden som bostadsmarknaden avreglerades under 1990-talet och merparten av de byggföretag och energibolag som engagerades i genomförandefasen var privata, eller privatiserades. Dessa hade delvis andra intressen än politikerna och ville främst använda beprövad teknik och ny teknik främst för ”showcase”. Styrningen från de formella styrorganisationerna hanterades olika. Projektet i Stockholm präglades av målstyrning och projektet i Malmö av samråd med målet att nå konsensus i frågor om mål och detaljutformning av områdets energilösning. Detta ledde exempelvis till att i Hammarby Sjöstad fick byggherrar och energibolag själva hitta partners för att testa nya energilösningar för exempelvis energiförsörjning. I Västra Hamnen bildade staden, energibolag och den utomstående styrorganisationen en koalition för val av lösning för energiförsörjning. I båda projekten bygger energiförsörjningen på storskaliga lösningar. Avhandlingen visar att planerings- och byggprocessens organisering, liksom byggherrarnas agerande, hade betydelse för resultatet. En slutsats är att när byggherrarna inte inbjudits att delta i framtagande av mål och planer och var missnöjda, exempelvis med förslagna mål för energiförbrukningen i Hammarby Sjöstad, bildade de hindrande koalitioner och tog makt i processerna. Oavsett om mål om begränsad energianvändning sätts i konsensus eller inte nedprioriterades livscykelperspektivet av byggherrarna av marknadsskäl, exempelvis valdes stora fönster medan installation av individuell elmätning i allmänhet valdes bort och lägenheterna utrustades för resursstarka kunder. Gestaltningsmässiga frågor prioriterades samt att bygga för resursstarka hushåll vilket innebar att byggherrarnas och kommunernas intressen delvis sammanföll. Resursstarka hushåll ger exempelvis ökade skatteintäkter för kommunerna. En slutsats är att kriteriedriven styrning, t ex tävlingar och ekonomiska bidrag, kan stimulera byggherrar att satsa extra, exempelvis på ny teknik, för att nå energimålen, men främst då i enstaka hus. De boende deltog inte i planeringsprocesserna och blev beroende av de lösningar som valts. I bägge stadsdelarna har en del hushåll haft problem med bristande värmekomfort vilket de kopplar ihop med slarv, korta byggtider och bristande kompetens i bygg- och bostadsbolagen. Uppföljning och utvärdering av projekten är framförallt kopplade till de bidrag som erhållits från svenska staten respektive från EU. / In this thesis I examine how issues regarding sustainable energy use are handled in the development of two city districts in two of Sweden’s largest cities: Hammarby Sjöstad in Stockholm and Västra Hamnen in Malmö. The political goal was to build apartments with renewable energy supply and restricted energy use. The planning processes are analyzed from plans and visions to the evaluation phase. Both areas were meant to be outstanding examples of ecological housing development. The documentation pertaining to the objectives in both projects states that, firstly, new technology will contribute to the realisation of the goals, and, secondly, that the residents’ way of living will be decisive for whether the energy objectives are reached or not. The planning of Hammarby Sjöstad village was executed by the public administration of Stockholm City, and the planning of Västra Hamnen was carried out in cooperation with the Bo01-organisation. Deregulations took place in many areas in Sweden in the 1990s, for example subsidies for housing development decreased and the market for electricity was deregulated. This led to the involvement of privately owned buildingproprietors and energy companies in the projects. These actors partly had other interests than the politicians in that the private companies wanted to use time tested technology with new technology mainly as a “showcase”. The planning in Stockholm was characterized by objective oriented steering while the project in Malmö was characterized by consultations with the goal of reaching consensus in questions concerning the goals and design of the project’s energy solutions. In both these areas the solutions for energy supply became large-scale. This thesis shows that the organization of the planning- and building processes and the extra subsidies from the government to environmentally friendly solutions affected the results. One conclusion is that when the building proprietors were not invited to partake in the planning process and was dissatisfied, for example with the goal for reduced energy use (Hammarby Sjöstad), they formed a hindering coalition and took over power in the process. Irrespective of if the energy goals were decided in consensus or not, the lifecycle perspective was not given priority from the building proprietors’ side, for example, large windows were chosen while installations for individual metering were, in general, not chosen and the apartments were well equipped with prosperous consumers in focus. Here the interests of the building proprietors and the interests of the municipalities partly coincided, as the buildings proprietors wanted to build for prosperous groups and the municipalities, in one way, saw that these households could increase the taxes for the municipality. One conclusion is that criteria-driven governing, for example trough competition, can stimulate building proprietors to contribute with an extra effort and test new technology in separate houses. No residents took part in the planning of either district. In both city districts some residents have problems with deficient warmth and comfort which they attribute to an excessively short time for construction, negligence and sometimes lack of competence. Follow-up of the projects is connected to the subsidies given to the projects from the government and the EU-level.

Solar energy is increasingly being considered a promising solution to reduce the emissions of CO2 and green house gas. The performance of solar collectors largely depends on the ability to absorb incoming solar radiation with minimal thermal radiation losses. To weigh the potential absorbed energy to thermal losses, the performance criterion (PC) can be used, calculated as PC =α−xε, where α is absorptance, ε is emittance and x is a scaling factor < 1. It has been shown by G. Vargas et al. that Co-Cr alloys excibit great potential (α = 0.98 and ε = 0.03) for use in solar concentrators. The main goal of this project is to quantify the impact of key factors (controlled input variables) on an electroplating process of Co-Cr alloys, using the design of experiment (DOE) methodology. It is part of an ongoing collaboration between Absolicon and the physics department at Umeå university. Six factors were investigated using a fractional factorial (FrF) design. Data was collected through a series of experiments where stainless steel substrates were electroplated with Co-Cr alloys. The resulting samples were analyzed in terms of α and ε as well as the quality of deposition (QD). Using the experimental results, three models were made in a DOE-software called MODDE. Models are used to correlate the factors with each response, i.e. α, ε and QD. Ideally the predictive power of the models (Q2) should be as high as possible, and at least > 0.5. The analysis of variance (ANOVA) test was used to determine the significance of the models. Based on the models, the ’Optimizer’ tool in MODDE was used to predict two set of optimum factor settings, producing two samples, S1 and S2. S1 and S2 were evaluated in terms of α, ε and QD as well as chemical composition and structural properties of the coatings. The predictive power of the models was 0.49 for α, 0.38 for ε and 0.53 for QD. The predictive power of the models were therefore limited. ANOVA-test showed that the models for α and QD were statistically significant. For all three responses the significant effects were mostly two factor interactions. All three models showed significant lack of fit (model error) as a result of high reproducibility. S1 had the best PCAbsolicon (performance criterion for Absolicons solar collectors) of all samples with 0.858. S2 was not as good, even though it was predicted to have a higher value of PCAbsolicon by MODDE. EDS, XPS and SEM measurements of samples S1 and S2 showed that the two samples were very similar in terms of chemical composition. The main difference was that the coating of S1 was more porous, and also thicker than S2, 0.81 μm compared to 0.26 μm. Even though the models showed some predictive capabilities, the impact of the factors could not be fully determined. That is due to the nature of the FrF-design, which cannot accurately determine two-factor interactions.

Klimatet och samhället förändras hela tiden och medvetenheten för konsekvenserna ökar. Genom att utnyttja alla tillgängliga delar i en energieffektivisering blir det möjligt att minska den tillförda energin till fastigheten. Detta arbete kommer belysa den potentiella energin i solen som kan utnyttjas för att värma upp fastigheter och andra resurser som har ett värmebehov. Rapporten kommer titta på hur solfångare kan bidra med värmeenergi till Hedlunda förskola. Med hjälp av beräkningar kommer lutningen på solfångarna visa vilka skillnader som framkommer gällande energimängd samt när energin går att nyttja. För att kunna besvara syftet med projektet kommer tre frågeställningar besvaras:  ·       Är det möjligt att minska energibehovet med 2,5 kWh/m2 med hjälp av solfångare? ·       Är det ekonomiskt lönsamt att använda solfångare för att minska energibehovet? ·       Hur löser man ett eventuellt problem med överhettning när energin inte utnyttjas under sommaren? Den metod som har använts för att undersöka solfångarnas tillförda energi är främst via beräkningar i Excel. För att få en ökad förståelse har litteraturstudier och informativa webbplatser använts. Avslutningsvis så visade resultatet att det är fullt möjligt att minska energibehovet årligen med 2,5 kWh/m2 eller 4 625 kWh totalt med solfångare.  Det framkommer att det inte är ekonomiskt lönsamt att använda sig av solfångare i den undersökta fastigheten. Detta beror till stor del på att den nuvarande uppvärmningen uppnås med relativt billig fjärrvärme. Att fjärrvärmen dessutom är billigast under sommaren då solfångarna är mest produktiva försvårar lönsamheten ytterligare. Det finns ett antal tekniska lösningar som gör det möjligt att undvika överhettning och kokning i systemet vilket möjliggör för en installation av solfångare. Sammanfattningsvis är det möjligt att använda sig av solfångare för att komma ner till energinivåer för ett internationellt certifierat passivhus. Solfångare kan vara intressant för Umeå Kommun trots att det inte är ekonomiskt lönsamt. En installation av solfångare kan ge Umeå Kommun mer kunskap om hur solfångare fungerar i praktiken samt vara ett budskap att man satsar på innovativitet och framtiden. / The climate and society are constantly changing, and awareness of the consequences of both is increasing. By utilizing energy efficient solutions, it will be possible to reduce the energy supplied to the system. This work will highlight the potential energy in the sunlight that can be used to heat structures and other facilities that have a heating demand. The report will look at how solar collectors can contribute thermal energy to Hedlunda preschool. By means of various calculations, the tilt angle of the solar collectors will show what differences appear in the current amount of energy and when the energy can be used. To fulfill the purpose of the project, three questions will be answered: ·        Is it possible to reduce the energy demand by 2.5 kWh/m2 with the help of solar collectors? ·        Is it economically profitable to use solar collectors to reduce external energy demand? ·        How do you solve a possible problem with overheating when the energy is not used during summer?  The method that has been used to investigate the solar energy supply is primarily calculations in Excel. To gain a better understanding, literature studies and informational websites have been used. In conclusion, the results showed that it is quite possible to reduce the yearly energy demand by 2.5 kWh/m2 living space or 4,625 kWh total with solar collectors. However, using solar panels in the investigated property is not financially profitable. This is largely because the heating is currently managed by a cheap district heating. Furthermore, the fact that district heating is at its cheapest during summer when solar collectors are most productive further complicates profitability. There are several technical solutions that make it possible to avoid overheating and boiling in the system, which allows for the installation of solar panels. In summary, it is possible to use solar collectors to reduce energy levels to an international certified passive house standard. Solar collectors can be interesting for Umeå Kommun even though it is not financially profitable. An installation of solar collectors can give Umeå Kommun more knowledge about how solar collectors work in practice and be a message that they are investing in innovation and the future.

<p>Rapporten handlar om ett examensarbete omfattande 20 p som är utfört för Thermia AB i Arvika. Uppdragsgivaren ville få fram förslag på möjliga åtgärder som kan minska ljudnivån från en luftvärmeväxlare. För bra helhetsbild av projektet, läs även kapitel: 6.</p><p>Värmeväxlaren ingår som en komponent i ett värmepumpssystem, Thermia Aer 5, som använder uteluften som värmekälla. Huvudmålet med projektet blev alltså att undersöka och utvärdera ljudbildningen från värmeväxlaren samt att komma fram till olika förslag på möjliga åtgärder som har potential att sänka ljudnivån. Värmeväxlarens förmåga att uppta energi fick ej heller försämras.</p><p>I projektets slutskede tillverkades det också en enkel prototyp på ett av designförslagen där den störande ljudnivån blev lägre. Läs mer om detta längre ner.</p><p>Ett delmål som vi själva formulerade, var också att undersöka olika möjligheter att öka värmepumpssystemets totala kapacitet för energiupptagning genom att kombinera systemet med någon form av solfångare. Kombinationen solfångare och luftvärmeväxlare innebär också en lägre ljudnivå eftersom fläkten i värmeväxlaren mer sällan behöver gå på full effekt. I viss mån har även estetiska aspekter på formgivningen beaktats.</p><p>Nedan presenteras fyra olika förslag på idéer för att öka luftvärmeväxlarens prestanda:</p><p>Av det första förslaget tillverkades en prototyp där luftvärmeväxlarens utblås är riktat uppåt, istället för som nu åt sidan, vilket minskar risken att omgivningen nås av högfrekvent ljud. Högfrekvent ljud sprids nämligen inte så mycket i sidled.</p><p>Batteridelen på värmeväxlaren har fått en större area, vilket möjliggör ett minskat volymflöde av luft, utan att den tappar i effekt, jämfört med nuvarande värmeväxlare.</p><p>Dessa två åtgärder reducerar det avgivna ljudet med ca10 dB.</p><p>En större batteriarea är även positivt ur energisynpunkt då värmefaktorn (COP) ökar på grund av ett minskat antal nödvändiga avfrostningar.</p><p>Förslag nummer två inbegriper en solfångarlösning som, tack vare avsaknaden av direktförångning, även går att direktkoppla till köldbäraren (brinen) eller direkt mot värmepumpens ackumulatortank.</p><p>Solfångaren täcker hela effektbehovet på sommaren och ger ett tillskott resten av året.</p><p>Det tredje förslaget är en s.k. väggplacerad luftsolfångare som förvärmer insugsluften till värmeväxlaren. Den uppenbara fördelen med detta alternativ är den synnerligen enkla konstruktionen vilket gör att kostnaden kan hållas nere, se bild 4.4.4-2.</p><p>Det fjärde förslaget, är att låta hela husets tak fungera som en solfångare som bilderna 6-1 visar. Inströmmande luft till värmeväxlaren förvärms av de soluppvärmda takpannorna som kan vara av tegel, betong eller ännu hellre av glas. Dessutom tillvaratas förlustvärme från hustak och ventilation. Detta förslag ger ett mycket gott energiutbyte.</p><p>Ytterligare ett intressant sätt att sänka ljudbildningen är att driva fram luften genom värmeväxlaren, helt eller delvis, med hjälp av en hög elektrisk spänning, se kapitel: 6.6.</p> / <p>This report is a candidate degree and the assignment is done in the interest of Thermia AB in Arvika, Sweden. The company wanted proposals of preventive measures aiming to reduce sound emission from a heat exchanger. For a good general impression of the project, see chapter 6. The heat exchanger forms a part of a component in a heat pump system, called Thermia Aer 5, which uses air from outside as a heat source.</p><p>The main target of the project was to examine and evaluate sound emission from the heat exchanger and to get different proposals on possible preventive measures in order to lower sound emission. It was not allowed to reduce the heat exchangers ability to collect energy.</p><p>In the end of the project a simple prototype was built which took advantage of some of the design proposals. The sound emission from the prototype was reduced.</p><p>Another target, formulated by ourselves, was to examine different possibilities to increase the capacity of the heat pump system by combining it with solar collectors. The heat pump system combined with solar collectors also produces reduced sound emission.</p><p>Even some aesthetic aspects have been taken into consideration.</p><p>Below, four different proposals of ideas are introduced that can increase the performance of the heat exchanger:</p><p>The first solution was to direct the air exhaust upwards instead of the tangential exhaust on the present heat exchanger. This makes it more improbable that a high frequency sound wave should reach the surrounding area. Sound with high frequency doesn’t spread so much in a sideways direction. An increase of the battery area makes it possible to lower the air volume flow, because of the increased potential for energy output. These two measures reduced the sound level with a proximal amount of about 10 dB. In addition, an increased exchange battery area increases the heat factor (COP) due to the frost distribution on the battery.</p><p>Solution number two include a solar panel that, due to the lack of direct vaporization in the heat pump system, is possible to serial connect direct on the brine or indirectly to the water accumulation tank. The solar panel gives hot water in the summer and an additional energy output the rest of the year.</p><p>The third solution is a wall mounted air solar panel which gives the air a higher input temperature to the air heat exchanger. This is a very simple and cost effective solution.</p><p>The fourth solution is to let the whole roof of the house act as a solar collector as the pictures 6-1 describes. The sun heats the roofing tile which, in turn, heats streaming air that reaches the heat exchanger. The tile can been made of tiling, concrete - or preferably - transparent glass. Furthermore heat loss from the roof and ventilation is prevented.</p><p>Another interesting solution that reduces sound emission is to force air through the exchanger with a high electric voltage field. Further information chapter: 6.6.</p>

Rapporten handlar om ett examensarbete omfattande 20 p som är utfört för Thermia AB i Arvika. Uppdragsgivaren ville få fram förslag på möjliga åtgärder som kan minska ljudnivån från en luftvärmeväxlare. För bra helhetsbild av projektet, läs även kapitel: 6. Värmeväxlaren ingår som en komponent i ett värmepumpssystem, Thermia Aer 5, som använder uteluften som värmekälla. Huvudmålet med projektet blev alltså att undersöka och utvärdera ljudbildningen från värmeväxlaren samt att komma fram till olika förslag på möjliga åtgärder som har potential att sänka ljudnivån. Värmeväxlarens förmåga att uppta energi fick ej heller försämras. I projektets slutskede tillverkades det också en enkel prototyp på ett av designförslagen där den störande ljudnivån blev lägre. Läs mer om detta längre ner. Ett delmål som vi själva formulerade, var också att undersöka olika möjligheter att öka värmepumpssystemets totala kapacitet för energiupptagning genom att kombinera systemet med någon form av solfångare. Kombinationen solfångare och luftvärmeväxlare innebär också en lägre ljudnivå eftersom fläkten i värmeväxlaren mer sällan behöver gå på full effekt. I viss mån har även estetiska aspekter på formgivningen beaktats. Nedan presenteras fyra olika förslag på idéer för att öka luftvärmeväxlarens prestanda: Av det första förslaget tillverkades en prototyp där luftvärmeväxlarens utblås är riktat uppåt, istället för som nu åt sidan, vilket minskar risken att omgivningen nås av högfrekvent ljud. Högfrekvent ljud sprids nämligen inte så mycket i sidled. Batteridelen på värmeväxlaren har fått en större area, vilket möjliggör ett minskat volymflöde av luft, utan att den tappar i effekt, jämfört med nuvarande värmeväxlare. Dessa två åtgärder reducerar det avgivna ljudet med ca10 dB. En större batteriarea är även positivt ur energisynpunkt då värmefaktorn (COP) ökar på grund av ett minskat antal nödvändiga avfrostningar. Förslag nummer två inbegriper en solfångarlösning som, tack vare avsaknaden av direktförångning, även går att direktkoppla till köldbäraren (brinen) eller direkt mot värmepumpens ackumulatortank. Solfångaren täcker hela effektbehovet på sommaren och ger ett tillskott resten av året. Det tredje förslaget är en s.k. väggplacerad luftsolfångare som förvärmer insugsluften till värmeväxlaren. Den uppenbara fördelen med detta alternativ är den synnerligen enkla konstruktionen vilket gör att kostnaden kan hållas nere, se bild 4.4.4-2. Det fjärde förslaget, är att låta hela husets tak fungera som en solfångare som bilderna 6-1 visar. Inströmmande luft till värmeväxlaren förvärms av de soluppvärmda takpannorna som kan vara av tegel, betong eller ännu hellre av glas. Dessutom tillvaratas förlustvärme från hustak och ventilation. Detta förslag ger ett mycket gott energiutbyte. Ytterligare ett intressant sätt att sänka ljudbildningen är att driva fram luften genom värmeväxlaren, helt eller delvis, med hjälp av en hög elektrisk spänning, se kapitel: 6.6. / This report is a candidate degree and the assignment is done in the interest of Thermia AB in Arvika, Sweden. The company wanted proposals of preventive measures aiming to reduce sound emission from a heat exchanger. For a good general impression of the project, see chapter 6. The heat exchanger forms a part of a component in a heat pump system, called Thermia Aer 5, which uses air from outside as a heat source. The main target of the project was to examine and evaluate sound emission from the heat exchanger and to get different proposals on possible preventive measures in order to lower sound emission. It was not allowed to reduce the heat exchangers ability to collect energy. In the end of the project a simple prototype was built which took advantage of some of the design proposals. The sound emission from the prototype was reduced. Another target, formulated by ourselves, was to examine different possibilities to increase the capacity of the heat pump system by combining it with solar collectors. The heat pump system combined with solar collectors also produces reduced sound emission. Even some aesthetic aspects have been taken into consideration. Below, four different proposals of ideas are introduced that can increase the performance of the heat exchanger: The first solution was to direct the air exhaust upwards instead of the tangential exhaust on the present heat exchanger. This makes it more improbable that a high frequency sound wave should reach the surrounding area. Sound with high frequency doesn’t spread so much in a sideways direction. An increase of the battery area makes it possible to lower the air volume flow, because of the increased potential for energy output. These two measures reduced the sound level with a proximal amount of about 10 dB. In addition, an increased exchange battery area increases the heat factor (COP) due to the frost distribution on the battery. Solution number two include a solar panel that, due to the lack of direct vaporization in the heat pump system, is possible to serial connect direct on the brine or indirectly to the water accumulation tank. The solar panel gives hot water in the summer and an additional energy output the rest of the year. The third solution is a wall mounted air solar panel which gives the air a higher input temperature to the air heat exchanger. This is a very simple and cost effective solution. The fourth solution is to let the whole roof of the house act as a solar collector as the pictures 6-1 describes. The sun heats the roofing tile which, in turn, heats streaming air that reaches the heat exchanger. The tile can been made of tiling, concrete - or preferably - transparent glass. Furthermore heat loss from the roof and ventilation is prevented. Another interesting solution that reduces sound emission is to force air through the exchanger with a high electric voltage field. Further information chapter: 6.6.

Absolicon Solar Collector AB in Härnösand, Sweden, develops concentrating solar collectors with a parabolic trough. In the solar collector trough, there is thermal loss due to convection. A convection suppressor was made and used as a method to reduce thermal loss due to convection in the trough. The objective of the project was to evaluate the convection suppressor for solar collectors with a parabolic trough and its impact on the performance (thermal loss characteristics) in two different orientations of the trough, horizontal and inclined. The performance of the solar collector was first measured without the convection suppressor; these results were compared to two previous quasi-dynamical tests of the solar collector performance made by two different institutes, Research Institute of Sweden and SPF Institut für Solartechnik (Switzerland). The comparison was made to validate the test results from the tests without the convection suppressor, which matched. Secondly, when the convection suppressor was made and tested in the two different orientations, the results of the performance with and without the convection suppressor was evaluated as well as the convection suppressor itself. The results showed a significant improvement of the solar collector performance in the aspect of reduced thermal loss when the convection suppressor was used, hence higher efficiency. / Absolicon Solar Collector AB I Härnösand, Sverige, utvecklar koncentrerande solfångare med ett paraboliskt tråg. I solfångarens tråg uppstår termiska förluster som en följd av konvektion. En konvektionsreducerare tillverkades och användes som metod för att minska de termiska förlusterna i tråget. Målet med projektet var att testa och utvärdera konvektionsreduceraren för koncentrerande solfångare med ett paraboliskt tråg samt dess inverkan på verkningsgraden i två olika positioner för tråget, horisontell och lutande. För att kunna mäta konvektionsreducerarens inverkan på solfångaren mättes först solfångarens prestanda utan konvektionsreduceraren i de två olika positionerna, detta resultat användes som referens efter validering. Valideringen gjordes genom att resultatet jämfördes sedan med två andra prestandamätningar (quasi-dynamical test) av solfångaren gjorda av två olika institut, Research Institute of Sweden och SPF Institut für Solartechnik (Schweiz). Därefter, när konvektionsreduceraren var tillverkat och testad i de olika positionerna på samma sätt som mätningarna utan konvektionsreducerare, jämfördes resultaten med och utan konvektionsreducerareet samt att en utvärdering gjordes av dess inverkan. Resultatet visade en signifikant förbättring av solfångarens prestanda i form av minskade termiska förluster när konvektionsreduceraren användes och därav ökad verkningsgrad.

Byggnaden i undersökningen stod färdig i oktober 2016 och är belägen på Kvarnvägen 31 i Gemla. Syftet är att kartlägga energianvändningen och fastställa huruvida installation av solfångare är gynnsam. Målet är att kartlägga energiåtgången, redovisa förbättringsåtgärder och analysera de tekniska installationerna. Undersökningens metoder bestod av studiebesök, platsbesök, ritningsstudie och en okulärbesiktning med värmekamera. För att kartlägga och identifiera energiåtgången har modulering av klimatskal och installationer gjorts i VIP-Energy. Resultatet av energikartläggningen blev samma som den projekterade. Framtagen energideklaration gav byggnaden energiklass B. Att ha solfångare installerad visade sig vara teoretiskt energi- och kostnadseffektiv om de är kopplade enligt förslag. Det befintliga ventilationssystemet i byggnaden är teoretiskt fördelaktig för både avrostning och föruppvärmning. Förbättringsförslagen är att justera solfångarvinklen samt att koppla om värmetillförseln som erhålls av solfångarna. / The building in this survey was completed in October 2016 and is located at Kvarnvägen 31 in Gemla. The purpose of the study is to map the energy consumption and determine whether the installation of solar collectors is beneficial or not. The goal is to map the energy use in the building, report improvement measures and analyse the technical installations. The qualitative methods consisted of a study visit, site visits, review of drawings and an ocular survey of the building with a thermal camera. In order to calculate and analyse the building´s energy use, modelling of the building envelope components and technical installations were performed in VIP-Energy. The results of the energy survey shows that the calculated energy use for the building is similar to the projected energy use and the energy declaration places the building in energy class B. Many factors are of significant importance in optimizing solar collectors such as inclination angle, orientation and installation type. Having solar collectors installed proved to be beneficial both in terms of energy and cost if they are connected as proposed. HSB FTX is theoretically advantageous for both preheating of supply air and defrosting of the building's ventilation system. The enhancement proposals are to adjust the inclination angle of the solar collectors and to reconnect the heat input obtained from the solar collectors.

Sverige har en hög andel installerade bergvärmepumpar, som är en typ av vätska-vatten värmepump. Ett problem som finns för befintliga bergvärmesystem är att berget med tiden kyls ned då returslangen till borrhålet konstant levererar kyla till berget. Till följd av detta mister systemet en betydande del av sin verkningsgrad samtidigt som det i extrema fall kan leda till permanent isbildning i borrhålet. Ett sätt att motverka detta problem är att tillämpa termisk energilagring i bergvärmesystemets borrhål. Den internationella benämningen för denna teknik är ”Borehole Thermal Energy Storage, BTES”. Rapporten har behandlat en friliggande enplansvilla med ett befintligt bergvärmesystem som tillämpar termisk energilagring i bergvärmesystemets borrhål med solvärme. Två beräkningsfall har gjorts och resultatet från simuleringarna i en upprättad beräkningsmodell visar att en temperaturhöjning i borrhålet inte alltid innebär en årlig energibesparing. Vid varje grads temperaturhöjning sker en ökning av värmepumpens COP med ca 1,85 % enligt ett linjärt samband för höga temperaturdifferenser över värmepumpen. Detta motsvarar en kostnadsbesparing på 1,02 %/°C. Detta gäller för normala förhållanden med en framledningstemperatur för tappvarmvatten och rumsvärmare på 55 ⁰C. Med en högre energiförbrukning finns alltså större besparingar att göra. Vid mycket låga temperaturdifferenser mellan förångare och kondensor sker dock större procentuella förändringar, vilket medför att lågtemperatursystem kan bidra till en större energibesparing. I normalfallet är dessa system svåra att räkna hem för småhus. För en god lönsamhet krävs en optimerad systemlösning och effektiv styrning av cirkulationspumpar och andra samspelande komponenter med en PLC. I framtiden kommer dock sannolikt värmepumparnas mekaniska verkningsgrad att öka med bättre teknik och även energipriset som följd av politiska beslut, tillgång etc. Detta innebär att varje besparad kilowattimme kommer att bli mer värd. / Sweden has a high proportion of installed geothermal heat pumps, which are a type of liquid -water heat pump. One problem that exists for existing geothermal heating systems is that the rock in time cool down when the return hose to the borehole constantly supply cooling to the rock. As a result of this the system loses a significant portion of their efficiency while in extreme cases has led to the permanent ice in the borehole. One way to counter this problem is to apply thermal energy storage in the geothermal heating systems borehole. The international term for this technique is "Borehole Thermal Energy Storage, BTES". This report has analyzed a detached single storey house with an existing geothermal heating system utilizing thermal energy storage in the geothermal heating systems borehole with solar heating. Two calculation cases has been made and the results of the simulations in an established computational model shows that an increase in temperature in the borehole does not always result in an annual energy savings. Each degree of increased temperature is an increase in the heat pumps COP of 1.85 %, according to a linear relationship for high temperature differences across the heat pump. This results in a cost saving of 1.02 %/°C. This applies to normal conditions with a radiator temperature at 55 ⁰ C. With higher energy consumption can greater savings be made. At very low temperature differences between the evaporator and condenser is however larger percentage changes made, which means that low temperature systems can lead to greater energy savings. Typically, these systems are difficult to recoup for small detached houses. For a good profitability requires an optimized system solution and efficient control of circulation pumps and other interacting components with a PLC. In the future the heat pump mechanical efficiency will probably increase with better technology and even energy prices as a result of political decisions, access, etc. This means that each spared kilowatt hour will be worth more.