Gasfyllda solfångare skulle kunna reducera energikostnader
Som doktorand har Johan Vestlund forskat kring plana, gasfyllda solfångare. I sitt avhandlingsarbete har han studerat såväl energiutbyte som mekaniken hos dessa solfångare, för att försöka få fram ett kostnadseffektivt alternativ till dagens luftfyllda varianter.
-Gaser som argon- och krypton isolerar bättre än luft, vilket minskar förlusterna och ökar utbytet, förklarar Johan Vestlund. Men eftersom gasvolymen varierar med temperaturskillnaderna, är det viktigt att materialet i solfångarna inte blir utmattat.
-Poängen med det hela är att utveckla billigare solfångare med samma, alternativt med bättre prestanda. Man kan antingen ta fram billigare komponenter i konstruktionen eller i stället höja prestandan. I slutänden ger båda fallen ett billigare kilowattpris, uppemot en tredjedel.
Aluminium i stället för koppar
Materialkostnaden för solfångare skulle kunna minskas med en tredjedel, bland annat genom förändringar i grundutrustningen. Det är också möjligt att ändra olika avstånd i själva konstruktionen, vilket Johan Vestlund ägnat en stor del av forskningsarbetet åt.
En solfångare fylld med argongas, med en argonspalt på bara nio mm, levererar mer energi än en solfångare som har en spalt på 22 mm, allt annat lika, tack vare gynnsammare betingelser för gasen, säger han.
-Av tradition har solfångare byggts i koppar, eftersom det leder värme bra. Men då koppar är en ganska dyr metall, gick det med optimeringar att ta bort hälften av kopparinnehållet. Trots det gav solfångaren med nio mm gasspalt fortfarande mer energi än den ooptimerade på 22 mm.
I stället för dyr koppar går det att använda billigare aluminium, förklarar Johan. Tar man hänsyn till att aluminium leder värme hälften så bra jämfört med koppar, kan man ändå nå samma prestanda.
Kan ses som en engångskostnad
Cirka 40 procent av vår energianvändning går åt till uppvärmningen av våra hus. Med solfångare under perioden maj-september skulle man kunna spara 25 procent av denna energiåtgång, det vill säga tio procent, menar Johan Vestlund.
Energianvändningen är stor också inom olika industriella processer, där solfångare i vissa fall skulle kunna bli aktuellt, bland annat inom livsmedelsindustrin som inte alltid behöver komma upp i så väldigt höga temperaturer, säger han.
Solfångare tävlar idag på marknaden mot flera andra värmesystem som exempelvis fjärrvärme, värmepumpar och pelletpannor. Även om många kan tycka att kostnaderna för att installera solfångare är höga, får man se det som en engångskostnad för de närmaste kanske 20 åren, säger Johan Vestlund.
-I de andra fallen måste man hela tiden köpa till energiråvara, exempelvis i form av värmepellets. Det enda som tillkommer här är installationskostnaderna. Man kan dock inte bortse från dessa, som är relativt höga. Man måste anlita rörmokare och skaffa ackumulatortank, om en sådan inte redan finns. Det är kostnader som inte påverkas av billigare solfångare.
Stora energiminskningar på samhällsnivå
Möjligheten att kunna minska sitt kilowattpris gör sannolikt att solfångare blir mer intressanta på marknaden, menar han.
-En ökad satsning på solfångare i samhället skulle kunna minska hela Sveriges energianvändning med mellan 20 och 40 procent. I hela världen skulle det kunna handla om cirka 20 procent. Det handlar om väldigt stora energimängder.
Det finns tankar om ett fortsatt samarbete med industrin, även om inga beslut ännu är tagna. Det är viktigt att först göra säkerhetstester, så att man vet att den nya typen av solfångare är helt säker och att man vet vad som händer om en del av anläggningen eventuellt skulle gå sönder.
Johan Vestlund ska efter disputationen lägga solfångarna på hyllan ett tag. Han ska under fyra månader arbeta för NGL-Centrum, Högskolan Dalarna, med ett koncept för fjärrstyrning av laborationer.
-Bland annat inom solenergiteknik och på energiteknikerprogrammet finns en del laborationer där man regelbundet måste komma dit för att se att vissa moment fungerar. Kan detta i stället göras fjärrstyrt, skulle det vara en stor vinst.
Text: Eva Cederquist
Information om disputationen
