NORSK LANDBRUK: – Vi innså for mange år siden at hvis vi skulle komme noe videre med solvarme, måtte vi tenke annerledes når det gjelder materialbruken. Solfangere i seg selv er ikke noen ny oppfinnelse, men måten vi gjør det på, er ny. Vi har jobbet i mange år med store selskaper innen polymer, som har utviklet et materiale kun for anvendelse av oss, forklarer tidligere fysikkprofessor, John Rekstad.
Tidligere har Rekstad ledet kjernefysikkavdelinga ved Universitetet i Oslo i 34 år, men har parallelt vært veldig interessert i å utvikle solvarme. Blant annet bygde han seg et soloppvarmet hus i 1977 og har etterpå vært med på oppstarten av ulike solvarmeselskaper i Norge.
– Solfangeranlegget på huset mitt bygde jeg av svartstål. SINTEF spådde en levetid på tre år, men det funker fint fortsatt. Det produserer rundt 7 000 kilowattimer i året, og vedlikeholdskostnadene begrenser seg til at jeg har skiftet to vannpumper til 2 000 kroner på 45 år, sier han.
VARMER BUFFERTANK
Der solceller bruker solstrålene og den fotoelektriske effekten til å lage strøm, er det oppvarmet vann som er formålet til solfangere. På samme måte som at vannet i hageslangen varmes opp om den ligger i sola en varm sommerdag, varmes vannet i solfangerne opp ved at det føres ned i en buffertank, og kan igjen brukes til enten forvarming av vannet som skal inn på varmtvannsberederen, eller til gulvvarme.
Rekstad bygde som nevnt sine første solfangere i svartstål, mens det vanlige materialet i solfangere på markedet i dag, er kobber. Inaventa Solar skal i stedet bruke polymerer, eller plast som vi kaller det på folkemunne. Men plast er ikke bare plast.
– Plast tåler vanligvis ikke temperaturer over 100 grader, mens vi må ha materialer som tåler 200 grader, og de må kunne bearbeides til plater med kanaler for vannet, forklarer fysikkprofessoren.
Tidligere fantes det heller ikke produksjonsanlegg som kunne lage plater som de ville ha dem, og de måtte utvikle en egen teknologi for det også.
– Det har vi klart etter mange år, der vi har testet mange forskjellige materialer og utstyr, sier Rekstad.
LETTE SOLFANGERE I PLAST
I det gamle melkefjøset kommer det nå inn plastgranulat på den ene siden, som går gjennom en rekke prosesser og maskiner, og kommer ut på den andre siden som svarte 60 centimeter brede og seks millimeter tykke plater i den lengden man måtte ønske. Platene minner litt om plater som var i drivhus før, og har små kanaler der vannet pumpes igjennom. Selve solfangeren, der disse platene bygges inn, er seks millimeter tykke, inkludert isolasjon, dekkplate og innramming.
– Etter at vi har laget platene, sveiser vi på endestykker, slik at det blir en tett konstruksjon, setter på rammer av aluminium og overflatebehandler dem med en lakk som absorberer solstråler, forklarer Rekstad.
At platene er bygd i plast, gjør at de ikke veier mer enn åtte kilo per kvadratmeter, kontra vanlige solfangere i kobber som veier rundt 30 kilo per kvadratmeter. Den lave vekta vil også være en fordel når platene skal monteres på taket.
– Noe som er spesielt med vårt system, er at det ikke er trykksatt, det går på atmosfærisk trykk. Du trenger ikke rørleggere til å montere dette, det kan de som bygger hus gjøre, sier Rekstad.
Siden platene er godkjente som ytterkledning, vil det være mulig å legge dem rett på taklektene, om en bygger nytt eller bytter taket. I motsetning til andre solfangeranlegg er det rent vann som renner i rørene og kanalene på dette anlegget, noe som høres rart ut, all den tid det fort blir minusgrader på taket.
– Måten vi har løst det på, er at det er vann i dette systemet så lenge det er sol som skinner på taket, men så fort sola går ned og det ikke kan hentes mer varme på taket, stopper pumpa og vannet dreneres ned i en buffertank som er beskyttet mot frost. Det har mye å si for å redusere vedlikeholdskostnadene, at du slipper å erstatte frostvæska, som andre anlegg benytter seg av hvert fjerde eller femte år, sier Rekstad.
HALVPARTEN AV ENERGIEN
– Men hvor mye varme kan et sånt anlegg levere, og hva vil det koste?
– For å finne ut det, trenger vi en del informasjon om hvordan bygget er, takvinkel og retning på taket, i tillegg til hva varmebehovet er og hvordan varmebehovet fordeler seg gjennom året, forklarer salgsingeniør Siri Bjørnstad Jensen.
– Vi har 140 kvadratmeter solfangere på taket her, og de leverer 300 kilowattimer per kvadratmeter gjennom året. Men det er når sola skinner du får varme, så ved juletider gir de ikke så mye, forklarer Rekstad.
Selv om det er noe variasjon, ser de typisk at de ender på å kunne erstatte rundt halvparten av energien som brukes til oppvarming av vann, med varmt vann fra et solfangeranlegg.
– Solfangere vil aldri kunne levere all varme du trenger gjennom året. I akkumulatortanken er det en elkolbe, og den varmer vannet når sola ikke skinner. Men i landbruket kan folk ha flis eller andre typer bioenergianlegg. Da kan du ha varme fra solfangeren på sommeren når sola skinner, og behovet er lavt. Og så kan flisfyringsanlegget skrus av i lengre perioder på sommerhalvåret, sier Jensen.
I lys av vinterens strømkrise, og generelt fokus på alternative energikilder, har de hatt mye kontakt med folk fra landbruket, og Jensen har levert tilbud på solfangeranlegg både i melkeproduksjon og i veksthus.
– Spesielt interessant er det i fjøs der det brukes mye varmtvann på vasking av melkerobot året gjennom, og i grise- og kyllinghus der de trenger romvarme til å tørke ned etter vasking også på våren, sommeren og høsten, sier Jensen.
MER ENERGI ENN SOLCELLER
Om valget står mellom å bygge solceller på taket og bygge solfangere, vil sistnevnte produsere mer energi per arealenhet enn førstnevnte. Solceller på et tak sør i Norge vil typisk kunne gi 120 til 170 kilowattimer per kvadratmeter, mens solfangere vil gi fra 300 kilowattimer og oppover.
– De aller fleste vil ha større behov for varme enn for elektrisitet. Dette er en direkte måte å bruke sola på, som er to til tre ganger mer effektiv, enn å lage strøm fra solceller og varme opp vann, sier Rekstad.
I dag ligger strømprisen på rundt 1,50 kroner per kilowattime inkludert nettleie, og det klarer de ganske greit å matche med solvarme. Som regel kommer de ut med en energipris på mellom 40 og 60 øre per kilowattime over 15 år.
– Siden dette er et nytt system, vil Innovasjon Norge gi en investeringsstøtte på rundt 30 prosent, sier Jensen.
Hittil har de levert solfangere til pilotprosjekter i Serbia, Danmark, Spania, Svalbard og på Bjørkelangen skole. Kommersielt salg startet nå i vinter.
– Vi er helt i startgropa, men vi har leveranser som skal ut nå i april. Vi traff bra i forhold til strømkrisa, som har vært en øyeåpner for folk. Skal alt elektrifiseres, og skal all energien komme gjennom en strømkabel? spør Jensen retorisk.