Academic literature on the topic 'Solinstrålning'

Solcellsteknik med nätanslutning är relativt nytt i Sverige och lagarna är oklara vad gäller anläggningar på bostadshus villor och offentliga hus. I analysen redovisas den ekonomiska aspekten av producerad solcellsel och konsumtionen av denna. Solcellsanläggningen på kommunhuset i Mönsterås har studerats, varvid följande resultat har framkommit: från de installerade solcellerna (210 kvm), får man 10 % av den totala energiförbrukningen i byggnaden. Kostnaden för solcellerna och installationen av dem är subventionerade av staten med 70 %. För den resterande kostnaden skulle solcellerna vara i bruk i 24 år för att täcka kostnaden. Produktionen och förbrukningen i kommunhuset i Mönsterås har jämförts med två solcellsanläggningar i Malmö och Göteborg (hur stor del av den el som förbrukats av Malmö kårhus och av äldreboendet i Göteborg har utgjorts av el från solcellsanläggningarna). Det visade sig att även Malmös och Göteborgs solceller, stod för cirka 10 % av deras totala energiförbrukning, vilket visar att den teoretiska beräkningen av Mönsterås solceller stämmer. Lennart Söders förslag om nya bestämmelser är till för att utveckla och stödja utbyggnaden av nya förnybara källor. Det har visat sig att det är för stor skillnad mellan stora (större än 1500 kW)och små (max 1500 kW) anläggningars kostnader för anslutning och elöverföring till nätbolag. Elbolagens höga kostnader för elmätning, som krävs för elcertifikat har gjort att många valt att inte skaffa dessa elcertifikat. Elcertifikaten är till för att stödja utvecklingen av förnybara energianläggningar. Därför har Söder även gett föreslag till ett skäligt sätt att läsa av sin egen mätare enklare. Lennart Söder föreslår att avgiften för de små anläggningarna ska vara 3öre/kWh plus en fast kostnad för mätning, beräkning och rapportering av nätkoncessionshavarens nät under max. 10 år från produktionsstart. Från 2015 betalar alla full årlig nätavgift. Anläggningar med max 63 amperes säkringsnivå och som är anslutna till lågspänningsnät ska inte behöva rapportera timvis utan månadsvis. De ska dessutom själva kunna göra mätning och rapportering för elcertifikat. De lagar som diskuteras i denna analys är 4 § (2003:113) som handlar om ändring i elcertifikat och ellag (4 kap. 10 § 1997:857). Lönsamheten av en investering i en solcellsanläggning är beroende av tre faktorer; elpriset på elmarknaden, solcellernas pris på marknaden och bestämmelserna om mätningskostnaden av förnybar energi. leder Det kan inte bli lönsamt förrän elpriset har stigit och solcellsystemen har sjunkit i pris, så att de ligger i samma prisklass som inköp av el från ett elbolag.

I denna studie görs ett försök att öka förståelsen kring hur den inkommande direkta solinstrålningen blir påverkad av de gaser och partiklar som finns i atmosfären. Studiens syfte är att se om det statistiskt går att detektera någon trend i SMHI s mätningar av direkt solinstrålning vid elva mätstationer i Sverige mellan åren 1983-2003. Här undersöks även om partikelhalten i luften har förändrats samt om en eventuell trend i direkt solinstrålning kan kopplas ihop med förändrade partikelhalter i luften under samma tidsperiod. Solens cykler och ett förändrat ozonskikt kopplas också samman med resultaten.

Det finns säsongsvariation i datamaterialet av den direkta solinstrålningen och därför appliceras månadssummerade värden i Seasonal Mann Kendall test for trend som är fördelningsoberoende. För att se hur partiklar och direkt solinstrålning samvarierar görs korrelationstestet Kendall’s Tau i SPSS 11,5. Valet av de variabler som undersöks gentemot direkt solinstrålning är baserat på tidigare forskning av vilka ämnen i atmosfären som kan ha en inverkan på den mängd solinstrålning som når jorden. De aerosoler och partiklar som används som jämförelsematerial (årsmedelvärden) är SO2, SO4, Sot, NO2 och PM10. Mätdata av aerosoler och partiklar har hämtats från IVL Svenska Miljöinstitutet AB vilka jämförs med solinstrålningsdata från SMHI.

Resultatet från trendtestet för direkt solinstrålning visar att det finns en positiv trend vid 9 av 11 undersökta stationer, solinstrålningen har ökat med 0,5 - 1,2 % år-1. Korrelationstesten mellan direkt solinstrålning och de olika undersökta partiklarna visar att då partikelhalten sjunker ökar den direkta solinstrålningen. Av de undersökta variablerna kan ökningen av solinstrålning till största delen förklaras med en minskad mängd sulfat- och sotpartiklar i atmosfären. Kvävedioxid uppges också som en bidragande faktor, dock liten då minskningen av kvävedioxid inte är så stor. Solens cykler och uttunning av ozonskiktet förklarar endast en mycket liten del av den ökade direkta solinstrålningen.

Sammanfattning

I detta arbete simuleras några utvalda kontorsrum för att undersöka hur det termiska klimatet påverkas då äldre fönster med vanlig isolerruta byts ut mot moderna med energibesparande och solavskärmande glas. Dessutom görs simuleringar med yttre solavskärmning för att se hur de kan minska innetemperaturerna under sommaren. Därutöver undersöks hur den befintliga ventilationen kan förbättra det termiska klimatet. Slutligen undersöks vilken besparingspotential som kan förväntas av glasen.

För arbetet simulerades först hur det termiska klimatet för grundfallet under sommar och vinter, sedan några olika glasrutor och yttre solavskärmning. Därefter simulerades olika åtgärder som, minskad belysning och förändringar av befintlig ventilation.

Simuleringarna visade inte några problem med det termiska klimatet vintertid, dock höga temperaturer under sommaren. De verkliga problemen under vintertid kan bero på luftläckage runt fönster, blockerat luftflöde för att motverka kallras samt problem med radiator systemet, faktorer som inte är med i simuleringen.

Vidare visades att acceptabla operativtemperaturer sommartid kan uppnås med solskyddande glas och eller med yttre solavskärmning i de kontorsrum som ej har mycket elektrisk utrustning. Kontorsrum med mycket installerad elektrisk utrustning kan behöva kyld ventilationsluft och högre luftflöden för att nå acceptabla operativtemperaturer, detta på bekostnad av eventuella problem med drag och oljud. En enklare åtgärd kan vara att minska mängden av elektrisk utrustning i rummet.

En slutsats är att om all solinstrålning avskärmas så kan ändå andra värmekällor som elektrisk utrustning i rummet att ge övertemperaturer. Detta händer då ventilationen under rådande utomhusklimat inte klarar av att föra bort överskottsvärmen.

Energibesparingspotentialen av fönsterbyte i kontorsbyggnaden under uppvärmningssäsongen är sannolikt mellan 16 400 och 17 000 kr per år, räknat på fjärrvärmekostnad av 0.5kr/kWh. Besparingspotentialen är högre ifall fönster med lägre u-värde än ~1,37 W/m2K används.

Simuleringarna gjordes med programmet IDA, modellen verifierades genom att jämföra uppmätta temperaturer med simulerade.

This thesis deals with possibilities for solar cells on noise boards. As global warming increases, interest in reducing climate impact has also increased among people. Until today, fossil fuels are the dominant energy source that has a negative impact on the environment. For this reason, more and more countries are now choosing to invest in renewable energy sources where solar energy is one of these. The development and interest in solar cells has risen. This is due to the fact that prices have fallen more and more at the same time as the quality and efficiency have improved. Solar production is at a very low level in Sweden in comparison with other renewable energy sources that are used today. Placement of solar cells is most common on facades and roofs today, but there are more existing surfaces that can be used. One of these surfaces that is not used as much as facades and roofs, is the noise barrier. Noise plank is mainly used to reduce noise, as noise disturbance affects many people daily. Noise boards are placed along roads, railways and more to reduce traffic noise, for example. Costs for noise barriers are high and do not provide a financial return at present. In this thesis, the possibility of installing solar cells on a noise barrier and converting expenses into a long-term investment has been made. The profitability of such an investment is shown, at the same time as it is possible to utilize already existing areas and to increase solar production.With the help of previous studies, digital sources, the structure of solar cells, what functions they fulfill, support and contributions that are available to use have been included in the report. By calculating solar radiation and solar production in Kiruna, Västerås and Malmö, it is possible to show which latitudes, and slope which provides the best conditions for solar production. The extent of the differences between solar production and the current efficiency of solar cells, as opposed to the future, has also been addressed. A comparison between the same photovoltaic system in different cities around Sweden shows the profitability and loss differences depending on which latitudes, efficiency and slope of the solar cells are finally invested in. The results show that a southern location with a slope of 45 ° provides the best conditions for solar production. It is profitable to invest in Malmö, in the south, southwest and southeast of Västerås and Kiruna it is not worth an investment at present. In the future, it may be a profitable investment in several directions and in several cities, depending on the development of solar cells. Several conclusions can be drawn, including that the conditions around a photovoltaic system on a noise barrier are good. It is profitable to invest in solar cells on a noise barrier. The payback period varies depending on various factors, and the electricity price development in the future, but in which case it leads to a good contribution to the environment, which should be our responsibility.

Examensarbetet har som mål att ta fram idéer om hur en solcellsanläggning kan se ut för takytorna på Holtab AB. Utvecklingen för att värna om miljön går hastigt framåt och både privatpersoner och företag har börjat att arbete med att göra sin insats för miljön. Holtab är intresserade utav att göra en insats och därför är de intresserade utav solcellstekniken och vill därför ha en undersökning om hur det skulle kunna se ut och fungera. Examensarbetet innehåller undersökningar, analyser, jämförelser och beräkningar och presenterar en idé om hur en solcellsanläggning skulle kunna tillämpas för ett optimalt effektuttag till minimal kostnad.

Mängden installerad solel ökar i världen och Tyskland ligger idag i framkant med störst mängd installerad. Solel i Sverige har idag liten utbredning men även här har den på senare år haft en kraftig procentuell ökning. 200 Twh av 600 Twh av den producerade energin i Sverige kom 2014 från förnyelsebara energikällor men solel lyser fortsatt med sin frånvaro. Därför är syftet med denna studie att undersöka om det är möjligt att leva på solel utan att vara uppkopplad till det lokala elnätet. Syftet är även att jämföra solelproduktion med energiförbrukningen för ett småhus för både år och månadsvis i de tre städerna Malmö, Stockholm och Kiruna. Solel har stor potential i urbana miljöer då det finns mycket oanvänd yta på hustaken och eftersom denna studie syftar till att undersöka solels maximala potential har hela takytan belagts med solpaneler på tre vanliga taktyper, nämligen pulpet-, sadel- och platt tak. Studien har genomförts med en litteraturstudie och teoretiska beräkningar. Från vår litteraturstudie har vi kommit fram till att dagens solpaneler har en verkningsgrad på 13 % och man bör räkna med 12 % inre förluster av utvunnen elektricitet. Solinstrålning är allmänt större vid kusterna än i inlandet. Beräkningar har utförts genom att utgå från ett teoretiskt hus baserat på statistik för medelstorlek och energianvändning utifrån energimyndighetens energikalkyl. Data för solinstrålning är insamlat från simuleringsprogrammet PVGIS och utvunnen energi är beräknad enligt ekvation för energiproduktion. Resultatet visar på att solel kan täcka årsbehovet av energi hos ett småhus i Malmö och Stockholm men inte Kiruna oberoende om energin används eller inte. Det finns ett samband mellan geografisk placering och solels lämplighet då resultatet visar att ju längre norrut destå sämre resultat samt att kuststäder har bättre förutsättningar än inland. Vid jämförelse mellan förbrukning och producerad solel månadsvis täcks strax under 3/4 av förbrukningen i Malmö och Stockholm och 1/2 i Kiruna. Antal månader ett småhus kan vara självförsörjande på solel varierar mellan 8 månader i Malmö till 4 månader i Kiruna. Med dagens lagringsmöjligheter av el är det i praktiken orimligt att lagra den mängd el som behövs för att täcka underskottet under vintermånaderna. Slutsatsen av studien visar att solel endast kan användas som komplement till andra energikällor.
The installation of solar energy is increasing around the world and Germany is today the world’s leading country in solar power production. While the installations in Sweden had been minimal, the solar power has been growing exponentially in recent years.Since solar power is the conversion of sunlight into electricity, the energy production varies depending on seasons and geographical areas. The objective of this thesis is to compare solar energy production with energy consumption both anually and monthly in the three geographically wide spread cities of Malmö, Stockholm, and Kiruna. The solar energy has great potential in urban enviroments due to the big amount of unused rooftops. Therefore, we chose to focus on the three common rooftop constructions: lean-to roof, pitched roof, and flat roof.Based on research information and theoretical calculations, the total solar energy production is enough to cover the energy consumption in Malmö and Stockholm but not Kiruna. However, in Malmö and Stockholm, less than 3/4 of the total monthly energy consumption is supplied by solar energy and 1/2 in Kiruna. With solar panels, a house is only self-sufficient 8 months out of a year in Malmö and 4 months in Kiruna. A household batterybank is neccesary to store electricity for daily consumption, but the battery would have to be unrealisticly large for seasonal storage. Conclusively, solar power cannot be used as the only source of energy in Sweden.

En teknisk undersökning har gjorts i syfte att diskutera konflikten mellan dagsljus ochsolvärmelast i byggnader. I detta arbete studeras konflikten i samarbete med Metod arkitekterför projektet Blå Korset och dess val av solavskärmning som lösning till problemet.Ljusets påverkan har haft en stor betydelse i utvecklingen från hur vi använt ljuset för attbelysa och värma upp våra bostäder till att utveckla solceller och generera förnyelsebarenergi. Den tekniska undersökningen utreder problemet med hjälp av ett metodiskt diagrammed sex olika kategorier som kan tänkas ligga bakom problemet mellan solinstrålning ochsolvärmelast. Studien tar upp ljusets påverkan inom områden som hållbar utveckling,människa och miljö samt hur projektet Blå Korset skapar förutsättningar till att nå betygetGULD inom certifieringssystemet Miljöbyggnad.För att hitta en lösning till problemet krävs det att vi strävar efter hög kvalitativ utformning avljusets påverkan så att vi kan minska miljöbelastningen och effektivisera både byggnaden somprodukt men också byggnadens ändamål med rätt funktionalitet och planering. I resultatetredovisas behovet av att förbättra byggekologin i samverkan med att förbättra hållbartbyggande i större perspektiv än att enbart miljöcertifiera byggnader. Ett lösningsförslagpresenteras senare i kapitlet om Fortsatt arbete. Idén presenteras i syfte att inspirera ochskapa en efterfrågan på marknaden av förnyelsebar energi och produktutveckling inomenergiteknik.
A technical survey has been conducted to discuss the conflict between daylight and solar heatgain in buildings. In this thesis, the conflict is studied in collaboration with Metod arkitekterfor the Blue Cross project and its choice of solar shielding as a solution to the problem.The effect of light has had a significant impact on the development of how we used the lightto illuminate and warm up our buildings to developing solar cells and generate renewableenergy. The technical investigation investigates the problem using a methodological diagramof six different categories that might be behind the problem between solar radiation and solarheat gain. The study addresses the impact of light in areas that affect sustainable development,human beings and the environment as well as how the Blue Cross project creates theprerequisites for achieving the GOLDEN grade within certification system of Miljöbyggnad.To find a solution, we need to strive for high quality design of the light's impact so that wecan reduce the environmental impact and streamline both the building as a product, but alsothe purpose of the building with the right functionality and planning. The result shows theneed to improve building technology in cooperation to improve sustainable construction in abroader perspective than just environmental certification of buildings. A proposal of asoloution will be presented later in chapter “Continued Work”. The idea is presented in orderto inspire and create a demand for the market of renewable energy and product developmentin energy technology.