(STES)? - EINSTEIN Project

Säsongslagring av termisk energi (STES)
Målgrupp: pedagoger, akademisk personal, högre utbilding, offentlig administration
med ansvar för energifrågor osv
Miguel Ramirez
Dr Shane Colclough
Prof Neil J Hewitt
1
Innehåll

Vad är säsongslagring av termisk energi (STES)?

Varför använda STES?

Bakgrund STES

Hur fungerar det?

Sätt att lagra termisk energi

Hur mycket energi kan lagras?

Användning, bästa sätt?

Hur mycket kostar det?

Fallstudier
2
Innehåll

Vad är säsongslagring av termisk energi (STES)?

Varför använda STES?

Bakgrund STES

Hur fungerar det?

Sätt att lagra termisk energi

Hur mycket energi kan lagras?

Användning, bästa sätt?

Hur mycket kostar det?

Fallstudier
3
Vad ät STES?
 Lagring av kyla under
vintern för att använda
på sommaren.
 Lagring av värme under
sommaren för att
använda på vintern
4
Innehåll

Vad är säsongslagring av termisk energi (STES)?

Varför använda STES?

Bakgrund STES

Hur fungerar det?

Sätt att lagra termisk energi

Hur mycket energi kan lagras?

Användning, bästa sätt?

Hur mycket kostar det?

Fallstudier
5
Varför använda STES





Uppvärmning av byggnader utgör 30-40% av den totala
energikonsumtion i EU.
60-70% används för uppvärmning av bostäder.
Vintertid, när solen är som lägst, är behovet av rumsuppvärmning
högst.
Solbaserad termisk energi kan lagras på sommaren för att
användas under vintern.
Nordeuropeiska länder har en årsmedeltemperatur av 5°C och en
årlig solstrålning av upp till 1000 kWh/år m² (Stockholm)
Källa: SoDa-is.com
Innehåll

Vad är säsongslagring av termisk energi (STES)?

Varför använda STES?

Bakgrund STES

Hur fungerar det?

Sätt att lagra termisk energi

Hur mycket energi kan lagras?

Användning, bästa sätt?

Hur mycket kostar det?

Fallstudier
7
 Antika Persien
400 BC; 20m höga kupoler med
vindfångare (Yakhchals) för att kyla och
laga is vid +40°C utetemperatur.
Source: awesci.com
STES historia - kallagring
 Rom
 Kylhus
1700- och 1800-tal; Vatten från flodar
och sjöar brukades för att hålla låga
temperaturer i vissa byggnader för att
förvara livsmedel. (Middleton, England –
Glen River, Northern Ireland)
Source: Griffiths & Colclough
AD 100; Romarna transporterade snö
och använde brunnar för att hålla mat
och vin kallt på varma dagar
8
STES historia – värmelagring
 Tyskland efter WWI
Endast förstudier genomfördes på 1920
talet på grund av landets begränsade
resurser.
USA
Keck “glas”-hus 1933 och MIT-hus 1939
var båda gjorda av glas och material med
hög termisk kapacitet för lagring av
termisk energi
 Denmark and Sweden
Oljekrisen under 70-talet tvingade
regeringar att leta efter alternativ. Små
och storskaliga termisk lagringsytem
byggdes i kombination med
fjärrvärmesystem.
9
Innehåll:

Vad är säsongslagring av termisk energi (STES)?

Varför använda STES?

Bakgrund STES

Hur fungerar det?

Sätt att lagra termisk energi

Hur mycket energi kan lagras?

Användning, bästa sätt?

Hur mycket kostar det?

Fallstudier
10
Hur fungerar det - KOMPONENTER

Värmekälla




Termisk lagring




Sol
Biomassa
Industriell spillvärme
Högt termisk kapacitet
Stor volym
Låga termiska förluster
Distributionssystem


Värmepump
Fjärrvärmenätverk
11
HUR FUNGERAR DET - KONFIGURATIONER

Parallell
Värmepump, solfångare och
STES arbetar oberoende för
att fylla värmebehov
Serie
Source: Solites

Solfångare eller STES fungerar
som en värmekälla för
värmepump alternativt med
tillskott av annan energi.

Serie/parallell
Värmepump eller solfångare
värmer tillsammans eller
oberoende av varandra
12
HUR FUNGERAR DET - KONFIGURATIONER

Parallell
Solfångarna är kopplade direkt till lagringstanken och laddar den med
termisk energi under perioder med hög solinstrålning. STES levererar
varmt vatten för tappvärmevatten och rumsvärmesystem under
uppvärmningsperioden (vinter).
När STEStemperaturen är lägre än vad som krävs, startar värmepumpen
och levererar den nödvändiga värmen till både tappvärmevatten och
rumsvärmesystem. Värmepumpens termiska källa är extern och kan vara
antingen luft, mark eller fjärrvärmeåtervinning.
Solfångare
Värmepump
STES
(Luft/markborrhåll)
Varmt
tappvatten
Rumsvärme
13
HUR FUNGERAR DET - KONFIGURATIONER

Serie
Solfångare, STES tank och värmepump är seriekopplade. Värme lagras
under perioder med hög solinstrålning. Solfångaren kan fungera som en
energi-källa för en värmepump eller direkt via värmelagring.
Värmepumpen måste vara av typ vatten-till-vatten och kan klara hela
värmebehovet av både tappvatten och rumsvärme. Lagringstankens
temperatur kan begränsas och optimeras för värmepumpens ideala
driftområde. Termiska förluster minskas eftersom STES-tankens
temperatur kan vara lägre.
Värme
pump
Solfångare
STES
Varmt
tappvatten
Rumsvärme
14
HUR FUNGERAR DET - KONFIGURATIONER

Serie/Parallell
STES-tanken laddas av solfångarna och ger värme till tappvärmevattnet
och byggnader. När temperaturen i STES-tanken är under behovet
startar värmepumpen. Värmepumpen drar ut värmen som är kvar i
lagret och levererar tappvärmevatten och rumsvärme till byggnaderna.
I alla tre fall, kan värmepumpen gå under perioder med låg-kostnadsel
och värma tappvärmevattenstank på ett kostnadseffektiv sätt.
Dessutom, ett hjälpsystem (t ex en gaspanna) måste användas för att
täcka värmeefterfrågan som inte täcks av STES-systemet.
Solar
Collectors
DHW
STES
Heat
Pump
LOAD
15
EXEMPEL AV SERIE/PARALLELL STES
DRIFTSLÄGEN
(EINSTEIN PLANTS CASE)
HUR DET FUNGERAR - Serie/Parallell


Laddning
Ett STES-system börjar ladda när termisk energi från källan (solen) är
tillgänglig. Termisk solenergi kan samlas under sommarmånaderna och
lagras i STES-tanken för senare användning. Det är också möjligt att lagra
och leverera termisk energi om tanken har oberoende kretsar för laddning
och urladdning.
HUR DET FUNGERAR – Serie/Parallell

Direkt laddning
Direktladdning av ett STES-system börjar tidigt på våren. Tanken levererar
först värme direkt till byggnaderna genom fjärrvärme eller direkt
rörledning. Temperaturen av varmvattensuttaget regleras efter
belastningens värmekurva. Maximi STES utloppstemperaturer är typiskt
80°C, (med trycksatta tankar är temperaturer >100°C möjliga).
TSTES > 50°C
HUR DET FUNGERAR – Serie/Parallell

Värmepumpsdrift
Värmepumpen går när STES utmatningstemperatur är lägre än
temperaturen erfordrad av belastningen för att helt täcka värmebehovet.
Vatten från STES ger värme till värmepumpens avdunstningscykel och
kondenseringscykeln ger varmvatten med en tillräckligt högt temperatur
för att tillgodose behovet.
10°C < TSTES < 50°C
HUR DET FUNGERAR – Serie/Parallell

Hjälpsystem – panna
När vattentemperaturen i tanken sjunker till en nivå som är utanför
effektiv drift av värmepumpen (cirka 10°C), sätter hjälpsystemet igång.
STES-tanken är då helt urladdad och belastningen är helt beroende av
hjälpsystemet.
TSTES < 10°C
HUR DET FUNGERAR – Serie /Parallell


Hjälpsystem – panna/värmepump
Ett hjälpsystem är absolut nödvändigt för att täcka toppbelastning
under perioder när lagringstanken är urladdad.
 Värmepumpar brukar vara tre-fyra gångar mer effektiva än
konventionella uppvärmningssystem för samma mängd värme.
 Vatten till vattenvärmepumpar har en låg returtemperatur till
källan. Denna temperaturskillnad hjälper till med
stratifieringen I lagringstanken.
 En lägre temperatur i botten av lagringstanken ger högre
solfångar-effektivitet och minskar termiska förluster i mark.
21
Innehåll:

Vad är säsongslagring av termisk energi (STES)?

Varför använda STES?

Bakgrund STES

Hur fungerar det?

Sätt att lagra termisk energi

Hur mycket energi kan lagras?

Användning, bästa sätt?

Hur mycket kostar det?

Fallstudier
22
SÄTT ATT LAGRA TERMISK ENERGI

Latent värme

Kemisk värme
Kännbar värme
(Sensible heat)

23
SÄTT ATT LAGRA TERMISK ENERGI

Latent värmelagring
Fasförändringmaterial . Phase Change
Materials, PCM som ändras mellan
flytande och fast form är vanligast för att
lagra latent värme. Termisk energi kan
absorberas av PCM i både solid och
flytande form. Stora värmemängder kan
absorberas när materia konverteras från
solid till flytande form.
PCMs kan lagra 5 till 14 gånger mer värme
per volymenhet än konventionella
lagringsmaterialen vatten, murverk eller
sten.
Termisk energi avges från PCM-materialet
när den ändras från flytande till solid och
den lagrade latenta värmen kan
utnyttjas.
SÄTT ATT LAGRA TERMISKENERGI

Termokemisk lagring
Kemiska och sorberande värmelagringssystem
(termokemiska) är lovande nya teknologier
med avsevärda fördelar, jämfört med både
kännbart och latentvärme lagringssystem.
Lagringsdensiteten kan teoretiskt vara upp
till 10 gånger högre än med vatten så att
volym kan minskas.
Termiska förluster kan nästan elimineras
genom processens karaktär och låga
temperaturer i materialet.
Dessa fördelar underlättar lagring över tid.
SÄTT ATT LAGRA TERMISK ENERGI

Kännbar värmelagring
(sensible heat store)
Kännbart värme (sensible heat) är
termiska energi överfört till eller från
en substans vilket resulterar i en
temperaturändring.
Det är det vanligaste och mest direkta
sättet att lagra värme. Nackdelen är att
det krävs stora kvantiteter material och
det blir stora termiska omgivningsförluster genom att omslutningsarean är
relativt stor.
Att använda vattentankar för termisk
lagring är en välkänd teknologi.
Innovativa lösningar kan minska
värmeförlusterna genom att optimera
stratifiering och termisk isolering.
Innehåll:

Vad är säsongslagring av termisk energi (STES)?

Varför använda STES?

Bakgrund STES

Hur fungerar det?

Sätt att lagra termisk energi

Hur mycket energi kan lagras?

Användning, bästa sätt?

Hur mycket kostar det?

Fallstudier
27
HUR MYCKET ENERGI KAN LAGRAS?

Q= m.cp.ΔΤ




Q: Lagrad termisk energi
m: Massan av materialet använt för att lagra värme
cp: Specifik värmekapacitet hos lagringsämnet
ΔT: Temperaturändring av lagringsämnet före och
efter laddningen
28
HUR MYCKET ENERGI KAN LAGRAS

Exempel:
Solfångarna värmer 100m3 vatten från 25 to 50°C som
lagras i en isolerad lagringstank.
Hur mycket energi är lagrad i vattnet?
Q = m.cp.ΔΤ
m = ρ.V = 1000kg/m3 x100m3 = 100 000kg
cp = 4.18 kJ/kg.K)
ΔΤ= 25°K
Q= 100 000 x 4.18 x 25 = 10450 MJ = 2.9MWh (2900kWh)
29
Heißwasser-Wärmespeicher
Kies/Wasser-Wärmespeicher
HUR MYCKET ENERGI KAN LAGRAS
Sommer
Heißwasser-Wärmespeicher
Heißwasser-Wärmespeicher
Winter
Kies/Wasser-Wärmespeicher
Kies/Wasser-Wärmespeicher
Sommer
Winter
Sommer
Winter
Wärmedämmung
Abdichtung
Schutzvlies
Wärmedämmung
Wärmedämmung
Abdichtung
Abdichtung
Schutzvlies
Hetvatten termisk energilagring (HW)
Erdsonden-Wärmespeicher
1)
~70 kWh/m³
Schutzvlies
Grop (Pit) termisk energilagring (PTES)
~55 kWh/m³ 2)
Erdsonden-Wärmespeicher
Erdsonden-Wärmespeicher
Borrhål termisk energilagring (BTES)
15-30 kWh/m³
1) J
max=90°C,
Aquifer termisk energilagring (ATES)
30-40 kWh/m³
Jmin=30°C utan värmepump 2) Jmax=80°C, Jmin=10°C gravel-water TES with heat pump
LAGRINGSFÖRLUSTER

Stora förluster från
små STES-tankar.
Avkylningskurva för ett hetvattenmagasin på 10m3 (cylindrisk
form: Ø 2m, höjd 3,18 m).
Starttemperatur 80°C, ambient temperatur 5°C
På grund av lägre ytatill-volym förhållande
kyls stora tankar av
långsammare och är
därför bättre än små.
STES används ofta i
kombination med
fjärrvärme.
Time in days
A: Konventionell isolering: λ = 0,05 W/(m·K), isolering: s= 0,2 m
B: Konventionell isolering : λ = 0,05 W/(m·K), insulering:s = 2 m
C: Vacuum isolering: λ = 0,005 W/(m·K), isolering : s = 0,2 m
31
Innehåll

Vad är säsongslagring av termisk energi (STES)?

Varför använda STES?

Bakgrund STES

Hur fungerar det?

Sätt att lagra termisk energi

Hur mycket energi kan lagras?

Användning, bästa sätt?

Hur mycket kostar det?

Fallstudier
32
ANVÄNDNING, BÄSTA SÄTT
Hustyp







Enstaka hus
Flerfamiljshus
Nybyggnation (att föredra)
Existerande byggnader
Source: Asko professionals

Klimatförhållanden
Hög årlig solstrålning & måttligt
värmebehov på vintern
Uppvämningssätt


Fjärrvärme
Lågtemperatursystem
33
ANVÄNDNING, BÄSTA SÄTT - Överväganden

STES markförhållanden




Termisk energikälla



Geologisk struktur
Markplats för lagring
Hydrogeologiska egenskaper (akviferer)
Tillräckligt utrymme för solfångarna (mark, tak)
Industriell överskottsvärme (temperaturvariation, avstånd
och tillgänglighet, befintlig fjärrvärme
Användningssätt


Enkel belastning – (stabil nätverk)
Oberoende bostäder - (komplext kontrollsystem)
34
ANVÄNDNING, BÄSTA SÄTT – EINSTEIN resurser

Var inom EU?
Värmebehoven varierar väsentligt mellan olika EU länder.
Huvudsakliga faktorer är byggnadsbeståndets kvalitet, ålder,
densitet samt lokala klimatfaktorer.
Störst potential för STES i
Europa redovisas i EUrapporten:
“Classification of EU building
stock according to energy
demand requirements.”
Residential energy demand vs. average ambient temperature.
(ACC4: Bulgaria, Romania, Turkey, Croatia; EFTA3: Iceland,
Norway and Switzerland; NMS 10: new ten member states since
May 2004.
(Source: ECPHEATCOOL).
35
ANVÄNDNING, BÄSTA SÄTT – EINSTEIN resurser

STES integration
Nya EU-regler gällande energibehov i byggnader innebär att
nybyggen förväntas ha lägre energibehov jämfört med äldre
byggnader (<50kWh/m²yr).
Detta möjliggör användande av lägre till-loppstemperaturer för
rumsvärme och härigenom minskar de termiska förlusterna.
Lågtemperatursystem är dessutom bättre lämpade för integration
med STS-system.
Integration av STES med olika värmegenerarande system såsom
gaspannor, värmepumpar, kraftvärmesystem (Combined Heat and
Power (CHP)) och distributionssystem diskuteras i detta
dokument:
“Technology assessment HVAC and DHW systems in existing
buildings throughout the EU”
36
ANVÄNDNING, BÄSTA SÄTT – EINSTEIN resurser

Design av STES-system och EINSTEIN installationer
Planering av ett STES-system är mångfasetterat. Detta gäller i
huvudsak tekniska utmaningar och beslut angående
dimensionering av lagringstankar, lokalisering, storlek av
solfångare och anpassning av värmesystem.
Med en av väderförhållanden avhängig helhetssyn är det möjligt
att förutse en anläggnings funktion genom en stationär kalkyl.
Här finns en utförlig guide för design och planläggning av STESsystem: “Design guidelines for STES systems in Europe”.
Översikt av design och
installationer av
EINSTEIN
demonstrationsanläggningar, klicka här.
37
ANVÄNDNING, BÄSTA SÄTT – STES designverktyg
Beslutshjälp
EINSTEIN-projektet har utvecklat ett verktyg som kan användas vid
preliminär design och ekonomisk utvärdering av säsongslagring av termisk
energi i existerande byggnader kallat: Decision Support Tool (DST)
Med hjälp av detta verktyg kan man identifiera lämplig teknologi för STES
installationer under specifika förhållanden.
 Väderförhållanden
 Utrymmesbehov
 Utrustning och integrationsbehov
(solfångare, STES, fjärrvärme, värmepump
och hjälpsystem)
Användare
Typisk användare av DST är ingenjör-och konstruktionsbolag med
baskunskaper av HVAC system men utan egen erfarenhet av STES-system.
För mer information om modellen klicka här.
38
ANVÄNDNING, BÄSTA SÄTT – STES designverktyg
DST beskrivning
Verktyget består av tre huvuddelar:
 Val av indata
 Kalkyldelen
 Resultatdelen
Designfall
Vid val av och utvärdering as ett STES-system kan verktyget analysera
och jämföra olika situationer.
Centraliserade och distribuerande konfigurationer kan utvärderas i olika
situationer. Olika värmebehov för både existerande och ickeexisterande
byggnader.
För tillgång till DST klicka:
DECISION SUPPORT TOOL
39
ANVÄNDNING, BÄSTA SÄTT –energieffekivitet+förnyelsebar.

Energistrategi
För att STES-system ska uppnå bästa effektivitet måste systemet vara
del av en helhets-strategi.
Detta inkluderar:
 Minska energibehovet i existerande byggnader genom
uppgradering.
 Integrera nyttjandet av förnyelsebar energi.
 Integrera speciallösningar som STES
Besluten måste optimeras med avseende på olika variabler, t.ex:
 Klimat
 Kostnad
 Byggnadstyp
 Ett “Evaluation Tool” (utväderingsverktyg) har utvecklatsts för att
utvärdera den mest kostnadseffektiva åtgärdskombinationen.
40
ANVÄNDNING, BÄSTA SÄTT– utvärderingsverktyg
Användning av utvärderingsverktyg
1.Definition av
studiebyggnad
2.Önskad
minskad
energiförbrukn
ing
3.Beräkna den
mest
kostnadseffekt
iva lösningen
4. Resultat
• Val av klimatområde
• Val av byggnadstyp
• Byggnads yttre
• Val av typ av besparing (primary energy savings, PES)
•Fråga resultatsdatabasen
•-Beräkna alla möjliga kombinationer
•- Matcha optimala fall som tillfredsställer önskade besparingar.
•- Identifiera den mest kostnadseffektiva kombinationen av passiva och aktiva
åtgärder (inklusive STES)
• Bästa kombinationsoption vald
• Primär energibesparing. (-kWh/year)
• Investering som krävs (€)
41
UTVÄRDERINGSVERKTYG – Den mest kostnadseffektiva
lösningen
Typ av
programvara för
bedömning av
energibeteende i
existerande
byggnader
HUVUDMÅL
“To develop a methodology
evaluation tool for de most
cost –effective global
energy intervention
framework for building
retrofitting”
STES bidrag till
kostnadseffektivi
tet
Passiva efterinstallationsstrategier
Beslutsverktyg
för design och
utvädering av
STES
Evaluation Tool
För den mest
kostnadseffektiva
efterinstallations
metodiken.
EVALUATION TOOL
42
ANVÄNDNING, BÄSTA SÄTT – Referens enfamiljshus
SFH: Single Family house (enfamiljshus)
SFH
84,5
m2
43
ANVÄNDNING, BÄSTA SÄTT – Referens flerfamiljshus
MFH: Multifamily house (flerfamiljshus) (block of flats)
MFH
676
m2
litres of water
consumption
DHW MFH
120.00
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
0.00 2.00 4.00 6.00 8.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.00
h
44
ANVÄNDNING, BÄSTA SÄTT – Sample outputs
€ saving/kWh consumed
Ratio Total result per period/Primary energy
consumed vs Primary energy
Curves of best
ratios results
(Pareto
distribution)
0.300
0.250
0.200
0.150
0.100
0.050
0.000
0%
140.00
20%
40%
60%
% Primary savings
80%
100%
Ratio Investment / Primary energy savings vs % Primary energy
reduction
120.00
100.00
best restults (Invest
aproach)
80.00
60.00
best results (20 y
exploitation
aproach)
40.00
20.00
0.00
0%
20%
40%
60%
% Primary savings
80%
100%
45
innehåll

Vad är säsongslagring av termisk energi (STES)?

Varför använda STES?

Bakgrund STES

Hur fungerar det?

Sätt att lagra termisk energi

Hur mycket energi kan lagras?

Användning, bästa sätt?

Hur mycket kostar det?

Fallstudier
46
HUR MYCKET KOSTAR DET?
Kostnader och ekonomiska fördelar av säsongslagring
av termisk energi varierar kraftigt.
Variabler inkluderar:






Storlek
Klimat (solstrålningen,utomhustemperatur)
Värmebehov
STES-typ
Fjärrvärmeintegration
Ekonomiska variabler som inflationstakten,
bränsleinflationstakten, internavkastning, osv.
47
HUR MYCKET KOSTAR DET? – STES-tanken

Exempel på STES-tankkostnader
Det finns olika sätt att
analysera det ekonomiska
resultat av STES-installationer.
Detta diagram visar
kostnaderna av ett brett
spektrum av STES-tankar i olika
storlekar som används
tillsammans med stora
fjärrvärmesystem.
Investeringskostnaden minskar
med storleken.
Kostnaden för både stora och
små EINSTEIN STES-tankar
presenteras I tabellen.
Source: Solites
Site
STES Size
{m3}
Cost {€}
Cost/m3
{€}
Sweden
23
16225
705.4
Poland
800
Spain
180
48
HUR MYCKET KOSTAR DET? – Total uppvärmningskostnad

Exempel: enfamiljsbostad STES-installation
Passivhus med solbaserad DHW
(tappvärmevatten) och rumsvärme
med STES
 Kortast återbetalning visade sig
vara för solbaserad DHW och
rumsvärme exkl. STES (lägsta
kostnadsoption år 16 och sedan
år 24 efter renovering).
 När man räknade in STES till
solbaserad DHW & rumsvärme
system den lägsta kostnadsoption
var i år 33.
 Observera att STES måste utgöra
en integrerad del av systemet
annars kan tekniska problem
uppstå pga stagnation.
Source: Colclough & Griffiths, Applied Energy Journal 2016
Costs presented include systems, operating costs
and fuel and are adjusted for inflation and
company discount factor (Net Present Value).
49
HUR MYCKET KOSTAR DET?

Exempel på en småskalig STES installation
10-enhets projekt med solbaserad DHW (tappvärmevatten) och
rumsvärme med STES i Lysekil, Sverige



Byggnaden renoverad till nära
Passivhus-standard+ nybygge
passivhus med lägenheter
Solbaserat värmesystem med STES
Återbetalning uppnått efter 17 år
Description
Multiunit development
10 (4 commercial, 6
residential)
Number of units
Total floor area {m2}
381 plus 390 = 781 Total
Solar Array {m2}
50
Diurnal Store {m3}
3.3
STES Size {m3}
23
Space heating energy
demand {kWh}
DHW
energy
demand
{kWh}
Total NPV cost over 40
years {€}
Payback peiod {Years}
Saving compared
non Solar STES
with
53,422
7,417
405,415
17
27%
50
HUR MYCKET KOSTAR DET?

Exempel på en småskalig STES installation
10 enhets projekt med solbaserad DHW (tappvärmevatten) och
rumsuppvärmning med STES i Lysekil, Sverige



Totala driftskostnaden för DHW och
rumsvärme visas. Kostnaderna
inkluderar system, driftskostnader
och bränsle och är justerade för
inflation (Net Present Value).
Uppvärmningskostnaderna med
fjärrvärme (€514,492) överstiger
uppvärmningskostnaderna när man
använder solbaserad värme med
STES och DH som backup (€405,415)
under beräknade 40 år.
Fullständig analys tillgänglig här:
(insert link to Del 7.5)
51
Innehåll

Vad är säsongslagring av termisk energi (STES)?

Varför använda STES?

Bakgrund STES

Hur fungerar det?

Sätt att lagra termisk energi

Hur mycket energi kan lagras?

Användning, bästa sätt?

Hur mycket kostar det?

Fallstudier
52
FALLSTUDIER
Solfångare
Flachkollektoren
Centralvärme
Heizzentrale
anläggning
Gas
BrennwertKessel
WärmeüberVärmetransfer
gabestation
eringstransfor
Wärmenetz mator
Sol
Saisonaler
Termisk energi Solarnetz
nätverk
Wärmespeicher
säsongslager
Värmedistributions
nätverk
FALLSTUDIER

STES-tankar under hus
Första europeiska 100% soluppvärmda huset
 Oberburg, Switzerland
 In operation since January 1990
Source: Jenni Energietechnik

54
FALLSTUDIER
Oberburger Sonnenhaus




Första flerfamiljshuset helt tv solbaserad energi
Oberburg, Switzerland
276m² solfångare
termisk lagringstank
Source: Jenni Energietechnik

55
FALLSTUDIER
Hamburg (1996)




3.000 m²
Flat plate coll.
4500 m³
Water tank
Neckarsulm (1997)




5.900 m²
Flat plate coll.
63.300 m³
BTES
Rostock (2000)




1.000 m²
Solar-roof
20.000 m³
ATES
Source: USTUTT
Friedrichshafen (1996)




4.050 m²
Flat plate coll.
12.000 m³
Water tank
Steinfurt (1998)




510 m²
Flat plate coll.
1.500 m³
Pit TES
(Gravel/Water)
Hannover (2000)




1.350 m²
Flat plate coll.
2.750 m³
Water Tank
FALLSTUDIER
Chemnitz, 1. phase (2000)




540 m²
Vacuum tubes
8.000 m³
Pit TES
(Gravel/Water)
Munich (2007)




2.900 m²
Flat plate coll.
5.700 m³
Water tank
Eggenstein (2008)




1.600 m²
Flat plate coll.
4.500 m³
Pit TES
(Gravel/Water)
Source: USTUTT
Attenkirchen (2002)




800 m²
Solar-Roof
9.850 m³
Water tank &
Boreholes
Crailsheim (2007)




7.500 m²
Flat plate coll.
37.500 m³
BTES