An increasing number of heat pump producers have developed heat pumps that can be connected to solar panels. In this thesis we have examined the possibilities of connecting solar panels to existing ground source- and geothermal heat pumps that has not been adapted to solar panels. During the work process, a prototype plant has been built to compare our theory with the practical results and with our designed sizing tool. The work has rendered in knowledge that will be used to build a sun module that can be easily connect to the existing heat pump system. The existing heat pump, our test plant, has been supplemented by an advanced storage tank used to allow different operating modes. When there is an excess of solar energy from the solar collectors the borehole should be recharged and be stored in the ground for a shorter period of time. The heat pump refrigerants should also be preheated in the storage tank where the heat from solar collectors is not sufficient to directly go to the heating or domestic hot water demand. These functions should make it possible to maximize the usage of the solar power in the system. The thesis has rendered in a design basis for our client, on how a solar module best should be connected to the existing heat pump system. The conclusion is that there are difficulties in profitability and return on the investment cost of a sun module, because the pay-off time becomes unreasonably long. Several features such as preheating the brine circuit are not economically justifiable when the investment cost is too high in relation to the energy gain. The benefits are increased efficiency at both the solar collectors and the heat pump, along with the potential for a longer life for the heat pump.

Cooling down the indoor air can be done in several ways. One way is desiccantcooling which will be used at the Stockholm Arena. This method is used in airhandling units that use temperature changes and moisture fluctuations in the air. Oneof the steps is to add heat during the cooling process in order to reduce the relativehumidity of the exhaust air. The air passes thru an adsorptions rotor which thenabsorbs moisture from the supply air. This results in the closing stages that the supplyair temperature drops when hydrating and the result is a cooler indoor temperaturethan the outdoor. This report is a result of a diploma work in building construction at UppsalaUniversity and is written as a guide for the Stockholm Arena to reduce theconsumption of purchased thermal energy, with the aim of producing its own energy.This is reported from a technical perspective, focusing at the design of a propersystem. Heat energy is today planned to be brought from district heating. It couldthou be replaced by other alternatives such as solar panels. To determine this, itinvestigates whether and to what degree solar panels can replace the district heat atthe cooling process of the indoor air from a technical perspective. This has beenimplemented with literature studies and interviews and further on calculations ofenergy but also financially by the annuity method. The case is focused on the summer conditions when the sorptive refrigeration willbe used. According to that calculations and assumptions have been made for probableenergy consumption and production. There after the investment costs weredetermined. The results gave that flat glazed solar collectors had a lower cost based on theenergy production but it required a much larger area than the vacuum solarcollectors. Based on the investment cost, vacuum solar collectors would be lesseconomi-cally significant. Further analysis showed that the solar panels took up almost the same amount ofarea whether of choosing them to stand free or be placed right on the roof. Theinvestigations of the operating temperature of the heating coil gained 60 degreesCelsius to optimize the performance. The size of the storage tank should not exceed3 cubic meters to obtain adequate energy changes. Solar energy is added to the tankat an external heat exchanger. At times when the heat input from the solar panels islower than required the district heat is the most appropriate kind to provide externalheat. This heat is given to the hot water slope leaving the tanks so it won’t disrupt theenergy output from the solar panels. In converted case where the production of heatis greater than required the heat energy can be used for hot water production.

<p>En studie om solvärme i syfte att integrera solvärmen till tappvarmvattensystemet för ett av Stiftelsen Karlstadhus ägda servicehus på Kronoparken i Karlstad har genomförts. Huvudmålet med studien var att dimensionera en solvärmeanläggning utifrån uppmätt tappvarmvattenbehov samt att beräkna energibesparingen som installationen leder till. Solvärmesystemet ska förvärma tappvarmvatten och har avsiktligt underdimensionerats för att erhålla ett högt årligt energiutbyte. En systemutformning har tagits fram med tillhörande principschema. En modell skapades i Excel för solfångarberäkningen. Anläggningen beräknas utifrån modellen producera 14 586 kWh/år. Valet av solfångare föll på Aquasol Big AR 13.0 med den totala referensarean 24,7 m², tillsammans med tre stycken seriekopplade dubbelmantlade ackumulatortankar á 500 liter, vilka fungerar som effektutjämnare och korttidslager.</p><p>Servicehuset har undersökts för att hitta lämpliga energieffektiviseringsåtgärder, vilket har varit ett av de uppsatta målen. En energiplan upprättades för detta ändamål. Klimatskalet, värme- och ventilationssystemet och elinstallationer har besiktigats. Termografering påvisade drag kring altandörrar och fönster samt att det fanns oisolerade rör i undercentralen. Fastigheten totalrenoverades och byggdes om år 2000-2001 vilket medförde att energieffektiva systemlösningar valdes. För att utvärdera vad ombyggnaden år 2000-2001 resulterat i är ett förslag att installera fjärravläsningsutrustning, som läser av användningen av fjärrvärme, vatten och el gentemot fastigheten intill som fortfarande har det utförande som det studerade servicehuset hade fram till och med ombyggnationen.</p><p>Målsättningen med miljöbedömningen var att se hur stor miljöpåverkan fastighetens uppvärmning av tappvarmvatten var före- respektive efter integrering av solvärme. Studien visar att det installerade solvärmesystemet ur ett regionalt perspektiv är positivt för miljön. Solfångarna tar andelar från fjärrvärme vilket resulterar i att kraftvärmeverket eldar mindre bränsle och det ger lägre utsläpp. Ur ett globalt perspektiv ökar koldioxidutsläppen när marginalel ersätter den minskade produktionen av el i kraftvärmeverket. Marginalelen kommer i dagsläget och troligtvis 20 år framöver från kolkondenskraftverk.  </p>

En studie om solvärme i syfte att integrera solvärmen till tappvarmvattensystemet för ett av Stiftelsen Karlstadhus ägda servicehus på Kronoparken i Karlstad har genomförts. Huvudmålet med studien var att dimensionera en solvärmeanläggning utifrån uppmätt tappvarmvattenbehov samt att beräkna energibesparingen som installationen leder till. Solvärmesystemet ska förvärma tappvarmvatten och har avsiktligt underdimensionerats för att erhålla ett högt årligt energiutbyte. En systemutformning har tagits fram med tillhörande principschema. En modell skapades i Excel för solfångarberäkningen. Anläggningen beräknas utifrån modellen producera 14 586 kWh/år. Valet av solfångare föll på Aquasol Big AR 13.0 med den totala referensarean 24,7 m2, tillsammans med tre stycken seriekopplade dubbelmantlade ackumulatortankar á 500 liter, vilka fungerar som effektutjämnare och korttidslager. Servicehuset har undersökts för att hitta lämpliga energieffektiviseringsåtgärder, vilket har varit ett av de uppsatta målen. En energiplan upprättades för detta ändamål. Klimatskalet, värme- och ventilationssystemet och elinstallationer har besiktigats. Termografering påvisade drag kring altandörrar och fönster samt att det fanns oisolerade rör i undercentralen. Fastigheten totalrenoverades och byggdes om år 2000-2001 vilket medförde att energieffektiva systemlösningar valdes. För att utvärdera vad ombyggnaden år 2000-2001 resulterat i är ett förslag att installera fjärravläsningsutrustning, som läser av användningen av fjärrvärme, vatten och el gentemot fastigheten intill som fortfarande har det utförande som det studerade servicehuset hade fram till och med ombyggnationen. Målsättningen med miljöbedömningen var att se hur stor miljöpåverkan fastighetens uppvärmning av tappvarmvatten var före- respektive efter integrering av solvärme. Studien visar att det installerade solvärmesystemet ur ett regionalt perspektiv är positivt för miljön. Solfångarna tar andelar från fjärrvärme vilket resulterar i att kraftvärmeverket eldar mindre bränsle och det ger lägre utsläpp. Ur ett globalt perspektiv ökar koldioxidutsläppen när marginalel ersätter den minskade produktionen av el i kraftvärmeverket. Marginalelen kommer i dagsläget och troligtvis 20 år framöver från kolkondenskraftverk.

The energy consumption continues to increase as the use of electronics and energy consuming equipment increases. The use of fossil fuels has to be phased out for this to be sustainable in the long run while the use of renewable energy continues to increase. A renewable energy source is solar energy but the production of heat and electricity are today very expensive compared to other energy sources and an important task for the solar energy market to grow is therefore to minimize the production cost of the solar collectors while increasing its efficiency to produce heat and/or electricity. One way to convert solar energy into heat is by using solar collectors and electricity can be produced by utilizing the produced heat, or by applying solar cells. This thesis aims to recommend a reflective material for the next generation solar collectors from Absolicon and to recommend a commercially available coating for the receiver tube of the solar collector. A market study has been carried out to investigate the cost-related aspects along with the optical and durable aspects for the optical material of the solar collector. Experimental evaluations have been performed to ensure that the optical materials meet the requirements that the supplier promises. The optical properties have been evaluated with advanced measuring equipment at the Ångströmlaboratoriet at Uppsala University and with an infrared camera. The measured values from the infrared camera were in turn used to theoretically calculate the thermal losses of the receiver tubes. To investigate the materials durability the materials were subjected to different climates in a climate chamber and all the tests that has been conducted in this thesis have been carried out both before and after the climate chamber simulation to investigate the materials optical and physical durability. An important aspect of the laminated films is that they should have good adhesive properties even when subjected to high temperatures and high humidity and a method to evaluate this has been developed. The result of the thesis shows that aluminum reflectors obtain the best optical results for concentrated solar collectors, but since aluminum is not suitable for the Absolicon solar collector TC160 the recommended reflector material is SF2, which showed good optical, adherent and durable properties which is desirable for a good solar collector and a total reflectance of 92.4 % was obtained. The material that is recommended as a receiver tube is R2 with a measured absorptance of 95.9 %, an emissivity of 17.7 % and the thermal energy loss was calculated to 1055 W. R2 is durable in high humidity and temperatures of 85°C for over 300 hours without the optical characteristics deteriorated. Based on the recommended materials, the next generation solar collectors from Absolicon obtained a theoretical calculated optical efficiency of 76 %.

Idag ökar antalet solenergianläggningar stort i Sverige, framförallt inom solelen. Samtidigt finns det inte någon långsiktig hållbar metod för att statistikföra solenergin. Det finns heller ingen regionsspecifik statistik, något som många svenska län och kommuner är intresserade av. Med bakgrund till detta behandlar arbetet frågor om solenergins utveckling med utgångspunkt för Hallands län, där fokus ligger på statistikinsamling. För att få en god uppfattning om utbyggnaden av solenergi i länet görs en statistiksammanställning av regionens solenergi. Samtidigt läggs förslag på framtida statistikmetoder för att bättre kunna följa solenergins utveckling i framtiden, regionalt såväl som nationellt. En jämförelse med andra län samt Tyskland och Danmark görs för att fånga upp idéer. Jämförelsen visar att Tyskland och Danmark idag har mer utvecklade metoder för statistikinsamling av solel medan de likt Sverige, har begränsad solvärmestatistik. Även en lönsamhetsberäkning för en mindre privat solcellsanläggning gjordes. Det visade sig vara lönsamt om anläggningen får skattereduktion eller investeringsstöd. Utan ekonomisk hjälp är lönsamheten lägre, även om utsikterna kan ändras beroende på elprisutvecklingen. Resultatet av den regionala statistiksammanställningen visar att Halland i början av år 2014 hade 1,6 GWh i årlig energiomvandling för solel respektive 7,3 GWh för solvärme. I länet finns 5,3 W/capita nätansluten solel jämfört med Sveriges 4,2 W/capita, vilket innebär att Halland har 21 % mer installerad effekt än Sverige i genomsnitt. De lämpligaste källorna för insamling av solenergistatistik är energibolag och installatörer där en kombination av dessa två källor ger en stor säkerhet och hög täckningsgrad. Finns bara resurser är detta det bästa alternativet. Rapportering går från dagens manuella metod till ett automatiserat system. En viktig ändring blir att rapportering av lokalisering införs vilket medför att regional statistik enkelt kan sammanställas.

The sun is essential to life on earth and no matter where you are, there is a constant need of energy. Nearly 800 000 years ago man learned for the first time to use fire in a controlled way. Since then, fire has given us the opportunity to inhabit places despite a cold climate. In Sweden the resident sector accounts for a major part of the total consumption of energy. In a time when environmental issues and greenhouse effects are increasing, we also see a future of rising energy prices. With this perspective, we have in this bachelor thesis in the Building Environment at the Royal Institute of Technology, KTH, in Stockholm decided to focus on the renewable energy source, solar energy. The energy from solar radiation is a free resource and does not have any negative effects upon the environment. Some of the work involves the design of a house where we have chosen to give the architecture a central part. House´s open floor plan with large window parties have influenced the design and some of the work aims to study to what extent the house energy need can be completed with the help of solar cells and solar energy. Solar collector makes use of solar radiation and serves to heat water for further heating of the house. The solar panels have a very poor energy efficiency during the winter months, which necessitates an additional energy source. A pellet boiler is a great addition to collectors because it provides a high efficiency at sustained combustion, which is the case during the winter months. In a theoretical comparison over a 25 yr. period, solar collectors together with a pellet boiler have been compared to district heating and geothermal heating. This comparison concluded that district heating is the most economically viable option for the heating of the projected building. Despite a higher cost for the combination of solar collectors and pellet boiler, this system has been chosen as primary heating system because of the negligible impact on the environment. Since the design of the house isn’t optimal for installation of solar collectors, they have been placed in vicinity of the house.

Att det finns en pågående klimatförändring kan nog ses som en ganska stor självklarhet av många och en lösning kan vara införande av mer förnyelsebar energi. Solpaneler tycker jag är den mest intressanta, men hur ser regelverken kring bygglov för solpaneler ut och hur välvilliga är kommunerna att införa befrielser i byggloven. Denna undersökningen  handlar om bygglovsbefriade solpaneler i alla Sveriges 290 kommuner.

Det svenska byggnadsbeståndet är i stort behov av att energieffektiviseras. Framförallt byggnader som är gjorda under det så kallade miljonprogrammet som innebar att en miljon bostäder skulle byggas under 1960-talet och början på 1970-talet. Gimmel Fastigheter är ett fastighetsbolag som äger 24 stycken lamellhus på Granbergshöjden i Bollnäs. Dessa byggnader är uppförda under denna period och är dåligt värmeisolerade samt har fuktläckage från takkonstruktionen. Gimmel Fastigheter planerar utifrån detta att byta takkonstruktion från de horisontella taken till ett sadeltak och samtidigt tilläggsisolera vindsbjälklaget. År 2020 ska den svenska energiproduktionen bestå av 50% förnybara energikällor vilket gör att Gimmel vill installera antingen solfångare för tappvarmvattenuppvärmning eller solceller för produktion av elektricitet till byggnadens fastighetsel om detta är lönsamt. Med hjälp av investeringskalkyler som visar återbetalningstider och lönsamhetsberäkningar, energiberäkningar och energisimuleringar som visar mängden energi som sparas samt dimensionering av lämpligt solenergisystem ska detta arbete hjälpa Gimmel i beslutet om att utföra ändringen för deras byggnader. Investeringskalkylerna består av livscykelkostnadsberäkningar, återbetalningsberäkningar och annuitetsberäkningar. Energisimuleringarna utförs med energisimuleringsprogrammet BV2 där beräknade och vid platsbesök inventerade värden används. Dimensioneringen av solenergisystem har utförts med ett kalkylblad erhållet från företaget Sol &amp; Energiteknik AB. Resultatet från arbetet visar att vid byte från horisontella tak till sadeltak är det mest lönsamt att tilläggsisolera vindsbjälklaget med 300 mm lösull. Återbetalningstiden för denna tilläggsisolering skulle vara 10,2 år och energiförlusterna från takkonstruktionen skulle bli 6 163 kWh/år mindre. Vid installation av solenergi bör taket minst ha en 30° lutning för att utvinna tillräckligt med energi. Undersökningarna visar att solfångare är lämpligast att investera i och då 18 m2 som är anslutna till en 1000-1200 liter stor ackumulatortank. Solfångarsystemen skulle stå för ungefär 20 % av det årliga behovet av energitillförsel för varmvattenberedning och minska den köpta fjärrvärmen med mellan 7600 och 8600 kWh/år. Undersökningen visar att det är lönsamt att tilläggsisolera vindsbjälklaget för att minska energianvändningen i byggnaden. Det visas också att solenergi för dessa byggnader är svårt att få lönsamt. Dels för att investeringskostnaden är stor men också för att soltimmarna är få och den avvikelse från rakt söderläge som byggnaderna har. / The Swedish building stock is in great need of energy efficiency. Especially constructions from the so-called million homes program which means that a million homes were built in the 1960s and the early 1970s. Gimmel Fastigheter is a real estate company that owns 24 properties located at Granbergshöjden in Bollnäs Sweden, which are built during this period. The properties are poorly insulated and also have leakage from the roof. Gimmel Fastigheter are planning based on this, to change from horizontal roofs to a pitched roof and at the same time add additional insulation at the attic floor. In 2020, 50% of the produced energy should be come from renewable energy sources. Knowing that, Gimmel has decided to install either solar collectors for domestic hot water heating or photovoltaic cells for production of residential electricity if it’s profitable. With the help of calculations that shows the investments pay-off time and profitability, calculations and simulations of decreased energy usage and sizing of suitable solar power system, this work will help Gimmel in their decision of making the changes or not. Investment calculations are made with life-cycle cost calculations, the pay-off method and equivalent annual cost method. Energy simulations are made by using BV2 which is a simulation software calculating the properties energy usage from calculated data and at the site gathered data. The sizing of solar collectors has been made by a spreadsheet received from the company Sol &amp; Energiteknik AB. The results of the work show that if the horizontal roofs were replaced by pitched roofs the most profitable additional insulation to use is 300 mm loose fill thermal insulation. The pay-back time of the additional insulation would be 10,2 years and the energy losses through the roof would be decreased with 6163 kWh/year. When installing solar energy the roof should at least have a 30° slope to make the system produce enough energy. The surveys show that solar collectors are the most profitable to invest in and that 18 m2 collectors that are connected to a 1000 to 1200 litre storage tank would be used. The solar collectors would account for approximately 20 % of the annual needed energy related to domestic hot water heating and reduce the purchased energy by 7600 to 8600 kWh/year. The survey shows that it’s profitable to add additional insulation to the attic floor to reduce the energy usage in the building. It’s also shown that solar energy for these particular properties is difficult to make profitable. Partly because the investment cost is high but also because the hours of sunshine are few and the deviation from straight south-facing are too crucial.

Swe: Uppvärmning med hjälp av solvärme är ett alternativ som är värt att starkt överväga. Badhus och simhallar som kräver stora mängder energi under sommartid har mycket att hämta från en solvärmeanläggning. Bättre kan det bli om investeringen läggs på ett hybridsolfångarsystem. Rapporten jämför fyra olika typer av solfångare i kombination med tre systemförslag. Systemutformningarna är baserade på en anslutning till befintligt fjärrvärmesystem. En ekonomisk analys jämförs mellan hybridsolfångarsystem och nollalternativ. Resultatet visar att hybridsolfångarna i kombination med ackumulatortank kan ge en besparing på 170 MWh värmeenergi samt 30 MWh elenergi per år. Vidare utredningar bör göras innan investeringsbeslut tas. Eng: Solar heating is an option worth considering for bathhouses/swimming pools that require large amounts of energy during summertime. The investment might be yielding higher benefits if it is placed on a hybrid solar collector system. The report compares three different types of solar collectors in combination with three system proposals. The system designs are based on a connection to the existing district heating system.  An economic analysis is compared between the hybrid solar collector system and the current state alternative. The result shows that a hybrid solar collector system in combination with a storage tank can provide a saving of 170 MWh of heat energy and 30 MWh of electricity per year. Further investigations should be made before making any final decisions.