Er solvarme aktuelt for den norske bonden?

Landbruket er en viktig, men også energikrevende, næring, hvor solenergi kan bidra til både økt lønnsomhet og et lavere CO₂-fotavtrykk. Det enkelte gårdsbruk har ofte driftsbygninger med store og tilgjengelige takflater, som representerer et betydelig potensial for egenproduksjon av solenergi. Mye av forbruket er knyttet spesifikt til varmebehov, og her kan solfangere være med å bidra på en effektiv, lønnsom og bærekraftig måte.

Mange grunner til å velge solvarmeanlegg

Norges Bondelag har en ambisjon om at landbruket skal bli fossilfritt innen 2030. Solenergi vil være et viktig bidrag i dette arbeidet. Solceller, som bruker solenergi til strømproduksjon, har allerede fått en viss oppmerksomhet, men solfangere går fortsatt under radaren. Solfangere produserer ikke strøm, men er den mest effektive teknologien for å dekke varmebehov med fornybar energi. Og mesteparten av energiforbruket er jo relatert til nettopp varme. Solfangerne bruker solinnstrålingen til direkte varmeproduksjon, uten å gå veien om elektrisitet. Det gir store effektivitetsfordeler, og en maksimaleffekt på hele 700 W/m². Installasjon av solfangere vil også forbedre energikarakteren på bygg, og ikke minst frigjøre strøm til andre formål. 

Akkurat nå opplever mange av oss rekordhøye strømpriser, noe som gjør det mye enklere å regne hjem investeringer i bærekraftige energiløsninger. Og selv om prisene vil variere framover, ser stadig flere verdien i det å være delvis selvforsynt med energi og ha større kontroll over driftskostnadene. Et solvarmeanlegg vil som regel være lønnsomt, også når alternativprisene for energi er mer normale. Solvarmeanleggene er pålitelige og har lang levetid, 30 år+, det blir mange år med reduserte energiutgifter.

Attraktive bruksområder innenfor landbrukssektoren

Det finnes mange eksempler på gode bruksområder for solvarme innenfor landbruket, blant annet til oppvarming av bygninger, oppvarming av tappevann til rengjøring, ulike tørkeprosesser og til veksthus. Ofte er det også muligheter for å anlegge såkalte nærvarmeanlegg, der én installasjon kan levere varme til omkringliggende bygg.

Inaventa Solar satser mot landbruket, og vi har regnet på mange ulike prosjekter. Noen ganger er det ett spesifikt behov som skal dekkes, mens andre ganger er det gårdsbruk som har flere ulike varmebehov. I eksemplene under viser vi hvordan solfangere kan bidra i to ulike prosjekter, og forskjellene i energiutbytte ved fasademontering i forhold til takmontering. Beregningene er gjort med simuleringsprogrammet SolDat. 

Eksempel 1 – varmebehov til korntørking, varmtvann og gulvvarme:

• Korntørking i perioden august til september
• Oppvarming av tappevann, behovet er 500 liter varmtvann per dag
• Oppvarming av 350 m²gulv i fjøs

Totalt årlig varmebehov = 55 000 kWh.

Det er regnet på utbyttet fra 70 m² solfangere, installert i fasade eller på tak. Begge eksemplene gir et høyt energiutbytte per m², og dekningsgraden er over 50% av totalbehovet.

Simulering av energiutbytte fra 70 m² solfangerareal, installert i fasade og på tak. Beregningen er gjort med simuleringsprogrammet SolDat.

Eksempel 2 – varmebehov i fjøs med melkeproduksjon:

• Oppvarming av vann, ca. 10 liter/dag for hver ku, til renhold av produksjonsutstyr 
• En besetning på 50 kyr gir et varmtvannsforbruk på 500 liter/dag (ved 60 grader)

Totalt årlig varmebehov = 11 500 kWh (500 l/dag ved 60°C).

Det er regnet på utbyttet fra 25 m² solfangere i fasade og 15 m² solfangere på tak. Begge eksemplene gir høyt energiutbytte per m², dekningsgraden er godt over 50% av totalbehovet.

Simulering av energiutbytte fra 25 m² solfangerareal installert i fasade og 15 m²solfangerareal installert på tak. Beregningen er gjort med simuleringsprogrammet SolDat.

Om anleggene og kombinasjon med andre energikilder

Enten det dreier seg om små eller store solvarmeanlegg, vil systemene være satt sammen av 3 hovedkomponenter – solfangere, varmelager/bereder og styringssystem. I tillegg må det være en rørforbindelse mellom solfangeren og varmelageret. 

Varmelageret fungerer som et korttidsbatteri for varmesystemet, og har gjerne en lagringskapasitet på 1-3 dager. Det er også mulig å etablere sesonglagre ved å deponere varme i brønner under bakken, slik at en større del av sommerproduksjonen kan hentes ut om vinteren. 

Anleggene er relativt enkle å installere og krever lite vedlikehold. Når de er satt i drift, opererer de automatisk gjennom året ved hjelp av dedikerte styringssystemer. Likevel kan det være greit å sjekke, f.eks. før sommer- og vintersesongen, at alle solfangermoduler har god gjennomstrømning og at dreneringssystemet fungerer tilfredsstillende. Ellers er systemet utstyrt med sikkerhetsfunksjoner, som vil gi beskjed dersom noe er galt. 

Solvarmeanlegget vil ikke dekke energibehovet 100%, og må derfor kombineres med en annen kilde for full energidekning. Varmelageret er alltid utstyrt med et elektrisk varmeelement som back-up. Det har også stusser for enkel tilkobling til andre eksterne kilder/teknologier, som et flisfyringsanlegg eller en varmepumpe. Kombinasjonen bioenergi og solvarme er spesielt godt egnet, siden solenergi kan levere varme i perioder hvor bioenergianlegget går på lav last. Dette forlenger levetiden til bioenergianlegget, og muliggjør vedlikehold, samtidig som det forenkler driften av systemet. I tillegg er det mulig å benytte akkumulatortanken for bioenergianlegget også for solfangerne.

Solfangerne leverer typisk opp til 50 % av varmebehovet gjennom året. Dersom man i tillegg etablerer et lite nærvarme-/fjernvarmenett, og blir leverandør av varme til omkringliggende bygg, vil utbyttet fra solfangerne kunne bli enda høyere.

Inaventa Solar satser på bygningsintegrerte anlegg, det vil si at solfangerne erstatter annen tak- og fasadekledning. Det gir et bedre estetisk resultat, og man sparer alternativ kledning dersom prosjektet er et nybygg eller tilbygg.

Installasjon av solfangere fra Inaventa Solar er relativt enkelt, og bør ikke være mer tidkrevende enn installasjon av alternativ kledning. Foto: Inaventa Solar

Virkemåte for solvarmeanlegg

Når solstrålene skinner på solfangeren, varmes den opp. Dette registreres av en temperaturføler i solfangeren. Når temperaturen i solfangeren blir høyere enn i varmesentralen pumpes rent vann opp i solfangeren og tar opp varmen som finnes der. Det soloppvarmede vannet sirkulerer videre ned til en varmtvannsbereder eller et varmelager, der varmen blir overført til tappevannsforsyning og/eller til romvarme. Vannet sirkulerer gjennom solfangeren helt til sirkulasjonspumpen stopper. Det skjer hvis temperaturforskjellen mellom solfangeren og bunnen av berederen/varmelageret blir for liten (det er ingen solenergi å høste), eller hvis vannet i solfangeren blir for varmt.

Når sirkulasjonspumpen stopper, dreneres vannet slik at solfangeren er tom så lenge solvarmeanlegget ikke er i drift. Denne dreneringsfunksjonen sikrer solfangeren mot overtemperatur (koking) og mot frost i kalde perioder på vinterstid.

Det er investeringsstøtte å få 

Innovasjon Norge støtter installasjon av solvarmeanlegg gjennom støtteordningen Fornybar energi i landbruket.Støttesatsen er inntil 35% av totalkostnaden, opptil én million kroner. Tilskuddet gis til gårdsanlegg med næringsformål og aktiv landbruksdrift, men energileveranse til boliger er også godkjent. Det er stor interesse for ordningen, og også stor sannsynlighet for at tilskuddsrammene går tomme. Her er det førstemann til mølla som gjelder (https://www.innovasjonnorge.no/no/tjenester/landbruk/finansiering-for-landbruket/fornybar-energi-i-landbruket/).

Enova støtter også installasjon av solvarme i næringsprosjekter, her anbefales det å ta direkte kontakt med en rådgiver.  

Halvparten av verdens energiforbruk går til oppvarming 

Solvarmemarkedet har hatt en svakere utvikling enn markedet for solceller de senere årene, men prognosene fra det internasjonale energibyrået (IEA) peker nå tydelig oppover. I Europa er det flere land som opplever den største veksten på mange år. Det er flere årsaker til dette, blant annet har innfasing av ulike støtteregimer vært avgjørende, men også det at varmebehov i stadig større grad får oppmerksomhet. Halvparten av verdens energiforbruk er relatert til varme, og det er en økende erkjennelse av at dette må adresseres sterkere dersom vi skal nå FNs bærekraftsmål.

02 22