Solceller

Glas bliver mere og mere populært i både nybyggeri og renoveringsprojekter. Nu kan glasbyggeri tilføjes en ny arkitektonisk dimension og solceller, endog i forskellige farver, kan anvendes som tagbeklædning.

Mange små solceller på 10×10 til 15×15 cm lamineres med hærdet glas på 56×148 cm til en tagplade, og dermed skabes helt nye arkitektoniske virkemidler. Tagflader kan udfyldes helt eller delvist med disse solcelletagplader.

Danske virksomheder er med i førerfeltet.

Tagintegrerede solceller er et helt nyt nicheprodukt, som tilpasses den enkelte bygning. Det egner sig til fremstilling i små serier på specialiserede produktionsanlæg. Solceller i tagene har i en årrække været kendt i Japan, Schweiz og Tyskland. De egner sig også til brug i Danmark. De masseproducerede celler er komponenter, der ligesom delene i andet elektronisk udstyr importeres.

Tagintegrerede solcelleanlæg kan anvendes i alle former for byggeri. I prestigebyggeri har man ofte tage af kobber, glaserede tegl eller andre eksklusive materialer. Ligesom disse er solcelletage ikke billige. Men når fremtidens tage erstatter andre materialer af høj kvalitet, ser investeringen helt anderledes ud. Samtidig bliver taget til et elværk, og med solceller signalerer bygherren miljøbevidsthed, ny energi og omsorg for de knappe ressourcer.

Solcelleanlæg skal orienteres i forhold til solen. Indtil nu ofte på stativer i det åbne land, på hustage og langs motorveje. Med tagintegrerede solceller er der skabt helt nye muligheder for arkitekter og bygherrer. Et tag med solceller virker således ikke som fremmedelement på bygningen. Det fremstiller selv ren energi, med solen som den uudtømmelige drivkilde.

Solceller leverer jævnstrøm. Panelerne kobles sammen elektrisk og leverer strømmen til en vekselretter, som omdanner jævnstrøm til almindelig 230 volt vekselstrøm. Man forsyner sig selv og leverer overskudsstrøm til nettet.

I 1999 kontaktede Frants Thaning Folkecenteret for alternativ energi for at få hjælp til at samle en arbejdsgruppe omkring opsætning af solceller i Kvarterløft Randers.

I oktober 2000 modtog Folkecenteret tilskud fra Energistyrelsen til udvikling og demonstration af et tagmonteringssystem, hvor solceller skulle anvendes som tagbeklædning. Gaia Solar og installationsfirmaet El-Jacobsen blev de udførende virksomheder i projektet. Caspersen & Krogh sørgede, som arkitekter på byggeriet, for indpasning af solcelleanlægget i byggeprojektet.

Koncept og design samt koordinering var Folkecenterets ansvar. Støtte fra Energistyrelsens 3-årige program for bygningsintegrerede solceller, Randers Kommune og beboerne, gjorde det økonomisk muligt at gennemføre projektet.

I vinteren 2002 blev solcelletaget monteret på Dronningegården i Randers. Bygningen indeholder 14 lejligheder fordelt på 3 etager og to fløje omkring et gårdanlæg i et kvarter tæt på havnen. Ud over solcelleanlægget udmærker byggeriet sig ved, at der er brugt PVC-fri kabler i elinstallationen samt høruld som isolering.

---

Tekniske data – Dronningegården

I alt 10.640 Watt

56 m2 solceller orienteret 30 grader fra syd mod øst.

70 m2 solceller orienteret 60 grader fra syd mod vest.

Beregnet årsproduktion: 7.740 kWh.

Målt årsproduktion i 2004: 6.961 kWh

Som er solgt til Energi Randers for 10.163 kr.

Monteringssystem

Standard drivhusprofiler med ekstra stærk glasliste.

Montering af solcellemoduler mellem to Datacell tætningslister.

Horisontal samling af solcellemoduler med H-profil.

Fast undertag med underpap.

Solcellemodul

Mål: 14.580×560 mm.

Nominel effekt: 70 W ved en indstråling på 1.000 W/m2 og 25 grader Celcius.

Tomgangsspænding: 23,6 Volt.

Kortslutningsstrøm: 4,5 Amp.

Spænding ved maksimal ydelse: 18,3 Volt.

Strøm ved maksimal ydelse: 4,2 Amp.

Gennemsnitlig ydelse for de installerede solcellemoduler: 77 Watt.

40 stk. polykrystallinske celler à 125×125 mm.

Nettilslutning

4 stk. FRONIUS Maxi.

Maksimal effekt uden forringelse af inverterens virkningsgrad: 3 kWdc.

Maksimal spænding på indgangen uden at inverteren beskadiges: 350 Vdc.

Spændingsområde for maksimal virkningsgrad (MPP): 120 til 280 Vdc.

Pris: 35 kr. pr. Watt 3.000 kr. pr. m2

Om huset

Tøjhushavevej 5 er en etageejendom tegnet af Caspersen og Krog, arkitekter A/S for boligselskabet Lejerbo.

Tøjhushavevej 5 er  opført i 2001 som et demonstrationsprojekt i miljøvenligt byggeri. Bygningen er i 3 etager med udnyttet tagetage og omfatter udelukkende boliger – i alt 8 lejligheder.

Det  samlede etageareal er ca. 480m².

Den samlede anskaffelsessum er ca.6.5 mio. kr., hvilket svarer til en m² pris på ca. 15.500 kr.

---

Solcelleanlæg

Et solcelleanlæg omsætter sollys direkte til elektricitet i form af jævnstrøm. Den bedste virkning fås ved at cellerne orienteres mod syd med en hældning på 45 grader. Anlægsomkostningerne er for øjeblikket forholdsvis høje, men solcellerne forventes at blive rentable inden for en årrække. Den sydvendte tagflade har en ideel orientering med optimalt solindfald og uden skyggende nabo-og genboejendomme. I ejendommen er solcellerne integreret i tagfladen og bygningen er tilpasset så det fremstår som en smuk helhed.

---

Andre byøkologiske tiltag

Materialer

Træ i konstruktionen

Tryk- og vakuumimprægneret træ er ikke anvendt i tag og vægge. Konstruktionen er i stedet indrettet således at træet beskyttes mod vind og vejr. Hvor dette  ikke fuldt ud er muligt, er der  anvendt lærketræ, som har et naturligt indhold af olie. Når imprægneret træ skal bortskaffes som affald giver det drifts- og miljøproblemer i forbrændingsanlæg.

Træ i vinduer og yderdøre

Bebyggelsens vinduer og yderdøre er af fabrikatet kernevinduer, der udelukkende anvender kernetræ fra langsomtvoksende fyrretræer. Træet er hårdt og har et naturligt indhold af olie som gør det modstandsdygtigt overfor fugt.

Isolering

Papir-isolering indeholder ikke syntetiske fibre, og brugeren bliver derfor ikke udsat for ubehag i form af kløe og svie. En anden miljøfordel ved papirulden er, at energiforbruget til fremstilling er lavt sammenlignet med mineraluld. Terrændækkonstruktioner er isoleret med plader af ekspanderet polystyren (EPS) som erstatning for trykfast mineraluld. EPS anses for et ”miljøacceptabelt” produkt til anvendelse på stedet, hvor de øvrige alternative isoleringsmaterialer ikke kan bruges på grund af deres ringe trykstyrke. På fritstående dele af gavlmure er der som følge af brandkrav brugt mineraluld.

PVC-frie installationer

Såvel afløb og elinstallationer er uden PVC.

Til produktion af hårdt PVC-plast bruges bly og andre miljø- og sundhedsskadelige stoffer, som frigives ved forbrænding. Når plasten skal bortskaffes som affald skal det derfor deponeres på affaldsterminal.

Energi

Energistyring

I alle lejligheder er installeret et Siemens Synergyr styresystem. Med styresystemet er det muligt for den enkelte lejer at regulere rumtemperaturen i lejligheden – herunder at indsætte døgn- og ugeprogrammer samt ferieprogram – så varmeforbruget begrænses. Hvis et vindue åbnes afbryder en termostat automatisk for varmen til lejligheden, og indkobles igen når vinduet lukkes. På et display kan lejerne løbende aflæse varmeforbrug og forbrug af varmt og koldt brugsvand. Udlejeren kan fjernaflæse forbruget pr. lejlighed og anvende det som grundlag for udskrivning af regning for forbrug.

Ventilation

Ventilationen i de enkelte lejligheder består dels af friskluftsventiler, dels af en behovstyret fugtregulering. Via ventiler monteret bag radiatorer tilføjes de enkelte lejligheder frisk erstatningsluft fra sydsiden af ejendommen. Tilførsel af udeluft behovstyres i de enkelte lejligheder af et centralt udsugningsanlæg suppleret med et styresystem for decentral fugtstyring.

Af miljøvenlig tiltag kan nævnes:

• Lærketræ i stedet for trykimprægneret træ
• Vinduer og døre af kærnetræ
• Papiruldisolering i ydervægge og tag
• PVC-fri el-installation
• Solcelleanlæg integreret i den sydvendte tagflade
• Synergyr SRO – automatik på den samlede energistyring
• Behovstyret fugtreguleret ventilation
• Friskluftventiler som leder tilgangsluft ind i boliger via radiatorer.

---

Data for solcelleanlæg

Beliggenhed	Tøjhushavevej 5, Randers
Driftstart	Juni 2001
Arkitekt	Caspersen & Krog, arkitekter A/S
Ingeniør	Esbensen Rådgivende Ingeniører A/S
Installatør	Gaia Solar
Solcelletype	Klasse B Polykrystalliske solceller
Vekseretter	1 x FRONIUS Sunrise Mini-s og 2 x FRONIUS Sunrise Maxi
Areal	62 m2 solceller og 11m2 dummy parneler
Effekt	5,5 kWp
Hældning	45 grader
Orientering	12 grader (syd = 0)
Årlig produktion	Forventet ydelse (leverandør) >4259 kWh
	Forventet ydelse (projekterende) 3447 kWh
	Målt for 2005 4899 kWh
Økolomi	37.000 kr . pr. kWh.

Projektet

I oktober 2001 modtog Folkecenteret i samarbejde med Grøn Guide i Randers endnu et tilskud fra Energistyrelsen til udvikling og demonstration af en ny type Aluprofiler og solcelletagplader.

Deltagerne er mindre og mellemstore virksomheder nemlig Alu-PV Bønnerup Strand, Gaia Solar A/S Hvidovre, Jydsk Tagteknik Hinnerup, EL-Jakobsen Thyholm og fra Randers arkitektfirmaet Caspersen og Krogh, arkitekter A/S.

Der er opført et anlæg på ca. 150m2 på taget af beboerhuset J. V. Martins Plads 3, i Randers. Beboerhuset er en selvejende institution, der indgår i Kvarterløftet i Randers by. Bygningen fra 1955 er et tidligere værksted i tilknytning til en gammel drejeremise.

Bygningskomplekset er indrettet til beboerhus, blandt andet med kantine, køkken og gymnastiksal.

Beboerhusets renovering er foregået efter økologiske principper. Omdrejningspunktet i projektet er Solcelletagplader og tilhørende profiler, som er blevet udviklet af Folkecentret og Alu -PV. Solcelletagpladerne er nyudviklet til oplægning som almindelige glaspaneler. Oplægning foretages af taglæggere og drivhusmontører og forudsætter ingen forhåndskendskab til solceller. El-tilslutning med standard typer vandtætte stik, giver forenklet montage af paneler. Samme montør klarer altså både oplægning og elektrisk sammenkobling af paneler. El-installatøren tager sig af den endelige tilkobling til invertere og ledningsnet.

Solceller på 10×10 cm lamineres med hærdede glasplader på 56×148 cm til en solcelletagplade, og dermed skabes helt nye arkitektoniske virkemidler. Tagfladerne kan udfyldes helt eller delvist med disse solcelleplader. Solcelletaget er monteret med de nyudviklede profiler af aluminium, som bliver tilpasset hver enkelte fag. Profilerne kan leveres i et stort antal farver og former.

Solcelletaget stod færdigt oktober 2003. Projektet er udført fra energistyrelsen, www.ens.dk og Randers Kommune www.randers.dk.

---

Byøkologi

De økologiske aspekter ved projektet er overordnet:

Genbrug af  bestående gode bygninger.

Opførelse af nybygning i ren trækonstruktion.

Afløbsinstallationer og elinstallationer udført i materialer uden PVC.

Miljøvenlige isoleringstyper, hovedsagelig papiruld.

Lærketræ i stedet for trykimprægneret træ.

Trægipsplader, cementspånplader og træbetonplader i stedet for konventionelle spånplader.

Der er desuden anvendt trævinduer, som er produceret efter Dansk Vindues Certificerings Klassifikation 2 ØKO, hvilket indebærer øget andel af kernetræ og ingen vacuumimprægnering.

Projektet er et ud af tre byggerier med solceller, som indbragte projekternes arkitekter og Den Grønne Guide Den Europæiske Solpris i 2002.

Produktion i 2004

Årsproduktion: 9634 kWh

Som er solgt til Energi Randers for 14.065 kr.

---

Teknisk Data

Areal: I alt 150m2  solceller orienteret mod syd, hældning 45 grader.

Antal moduler: 183 stk.

Beregnet Årsproduktion: Den installerede effekt på 12 kW leverer 10.000 KWh om året eller 3 almindelige husstandes elforbrug. Ydelsen svarer til 781 kWh/kWp.

Monteringssystem: Der er tale om et rammesystem i form af ekstruderede aluminiumsprofiler, som kan anvendes til alle fabrikater af solcellelaminater.

I kraft af valgfriheden er det et meget fleksibelt system som vil stille arkitekterne frit mht. valg af solceller og dermed tagets arkitektoniske udtryk.

Solcellemodul: Lavpris 25 DKK/Wp polykrystallinske solcellelaminat, med en pris på 25 kr. pr. Watt

Nettilslutning: 5 stk. Fronius Maxi vekselrettere.

Besøgende kan udefra på et display se den aktuelle produktion af sol – el