Solvärme som komplement till pannan

Solen är gratis på taket varje dag, men nästan alla hushåll utnyttjar det inte alls för värmevatten – värmepannan eller värmepumpen måste alltså gå igång även en varm juli-dag bara för att värma ett par tiotal liter varmvatten till dusch. Solvärme som tillägg till pannan handlar precis om det: det handlar inte om att ersätta huvudvärmeväxeln, utan om en förnuftig komplettering som i varma månader tar över större delen av uppvärmningen av varmvatten och lättnar pannan från onödiga cyklingar.

Soluppvärmningssystem för vatten (vattenuppvärmnings-solinstallation) består av solfångare på taket, som värmer värmetransporteringsvätskan – en blandning av vatten och frostskyddsmedel – vidare av en solvattenberedare med värmesken, en pumpgrupp som säkerställer cirkulationen av vätskan och en styrenhet som utvärderar hela processen och stänger av. Alla dessa komponenter utgör en sluten, självständig krets som ansluts till det befintliga uppvärmningssystemet i huset endast i punkten för solvattenberedaren.

I denna artikel går vi igenom vad en solinstallation faktiskt består av, skillnaden mellan platta och rörformade solfångare, hur en solvattenberedare fungerar, styrenheten och pumpgruppen, hur man löser ledningsfördelningen och fastsättning av solfångarna på olika taktyper, och till sist varför solkretsen behöver sin egen expansionskärl och regelbundna fyllningar. Om du överväger en solkomplettering till din panna hjälper denna översikt dig att förstå vad du faktiskt investerar i och vad du kan och inte kan förvänta dig från ett sådant system.

Solinstallationen består av fyra sammanlänkade komponenter.

Vad innehåller solinstallationen exakt och hur den samverkar med pannan

Soluppvärmningssystemet är inte ett enskilt utrustning, utan summan av flera sammanlänkade komponenter. På taket finns solfångarna, vars uppgift är att fånga solljuset och omvandla det till värme i värmetransporteringsvätskan – en blandning av vatten och frostskyddsmedel som måste kunna motstå kyla under vintern och höga temperaturer under sommaren, när solfångaren inte används (t.ex. under semester). Denna vätska cirkulerar i en sluten krets mot teknikrummet, där den överför värmen via värmeskenen i solvattenberedaren.

Solvattenberedaren är centralpunkten där solkretsen möter det befintliga uppvärmningssystemet i huset. Pannan (gaspanna, elpanna eller annan värmeväxel) upphettar fortfarande vatten till önskad temperatur i solvattenberedaren när det inte finns tillräckligt med solvärme – i praktiken betyder det att systemet kompletterar huvudvärmeväxeln, men ersätter den inte fullt ut. Solinstallationen kan i första hand täcka uppvärmningen av varmvatten under sommarmånaderna, när det finns tillräckligt med solljus och värmebehovet för uppvärmning av rum är minimalt eller noll.

Styrenheten är "hjärnan" i hela installationen – den jämför temperaturen på solfångaren med temperaturen i vattenberedaren och baserat på denna skillnad bestämmer den när det är meningsfullt att starta cirkulationen. Pumpgruppen är i sin tur "hjärtat" – den fysiskt säkerställer vätskans rörelse i kretsen. Utan någon av dessa delar skulle systemet antingen inte fungera alls eller fungera ineffektivt (t.ex. skulle pumpen köras även när solfångaren är kallare än vattenberedaren, vilket skulle ta bort värme istället för att leverera den). En komplett översikt om hur man väljer rätt installation för ett visst hus finns i artikeln Hur man väljer soluppvärmningssystem för vatten.

Val av solfångartyp beror på om det handlar om sommardusch eller effekt även utanför säsongen.

Platta eller rörformade solfångare – hur man väljer

Vid val av solfångare löses nästan alltid frågan om att välja platt eller rörformad typ. Platta solfångare har en absorberande yta täckt med glas och placerad i ett isolerat ramverk. Deras huvudfördel är lägre inköpspris och större mekanisk robusthet – de klarar t.ex. regnstormar bättre än sprödare rörformade solfångare. För vanlig uppvärmning av varmvatten i våra klimatiska förhållanden räcker platta solfångare ofta fullt ut och är därför den vanligaste valen vid kompletterande soluppvärmning till panna.

Vakuumrörkollektorerna ger istället en högre verkningsgrad särskilt vid låga yttre temperaturer och vid lägre solinstrålning – alltså typiskt vintern, vår eller höst, när solen inte lyser lika starkt och luften är kall. Denna egenskap har dock en pris – både ordligt och bokstavligt: vakuumkollektorerna är dyrare och mer spröda än de platta varianterna. När man därför tar ställning beror det mest på vad solsystemet ska göra i den aktuella bostaden – om målet är att få billig sommarduschvärme som komplement till värmepannan är de platta kollektorerna logisk och ekonomiskt bättre val. Om man istället vill få så mycket solenergi som möjligt även utanför sommarmånaderna erbjuder vakuumkollektorerna bättre prestanda för priset av en högre investering och behovet av att vara försiktig vid installation och drift (till exempel vid snöskottning från taket).

Ett mer detaljerat jämförelse mellan de båda typerna av kollektorer inklusive deras lämplighet för olika byggnadstyper hittar du i en separat artikel Platta vs. vakuumkollektorer. Där får du också veta vad du ska tänka på vid valet av en viss modell.

Solvarmvattenberedare – varmvattenberedare med två värmesken

En vanlig elvarmvattenberedare är inte lämplig för solvärme, eftersom den inte har en värmeska ansluten till solcirkulationen. En solvarmvattenberedare har, jämfört med en standardvarmvattenberedare, minst en värmeska ansluten just till solcirkulationen – ofta har den till och med två värmeskor, där den andra används för uppvärmning med panna, när solenergin inte räcker. Därför värms vatten i varmvattenberedaren indirekt: solvärmedriven vätska cirkulerar separat i sitt slutna system och kommer aldrig i direkt kontakt med vatten som man drar ur kranen hemma.

Denna separation är viktig av två anledningar. För det första innehåller vätskan i solcirkulationen en frostskyddsdel och är inte avsedd för direkt kontakt med dricksvatten. För det andra kan varmvattenberedaren ta emot värme samtidigt från två olika källor – från solen via solcirkulationen och från pannan via den klassiska uppvärmningscirkulationen – och intelligently kombinera båda källorna beroende på vilken som är tillgänglig vid den aktuella tidpunkten. I praktiken innebär det att en solig sommardag levererar nästan all värme solcirkulationen, medan en molig vinterns dag överför nästan hela belastningen till pannan via den andra värmeskan – varmvattenberedaren byter inte själv över mellan dessa lägen manuellt, utan tar bara emot värme fysiskt från den källa som just är varm.

Valet av rätt storlek och konfiguration av solvarmvattenberedaren beror på antalet personer i hushållet, ytan av kollektorerna och om varmvattenberedaren ska användas endast för TUV eller delvis bidra till uppvärmning. En detaljerad guide för valet av en viss varmvattenberedare hittar du i artikeln Vilken solvarmvattenberedare behöver jag.

Styrenhet och pumpgrupp – hjärnan och cirkulationen i systemet

Styrenheten (solsystemet) jämför kontinuerligt temperaturen på kollektorerna och temperaturen i varmvattenberedaren med hjälp av sensorer placerade på båda platserna. Så snart kollektorerna är varmare än varmvattenberedaren med en förinställd temperaturdifferens aktiverar styrenheten cirkulationspumpen i solgruppen och värmen börjar överföras till varmvattenberedaren. När differensen minskar under inställda gränsen (till exempel kvällen, när solen går ner, eller när varmvattenberedaren redan är tillräckligt uppvärmd) stängs pumpen av – systemet fungerar alltså automatiskt, utan behov av manuell inverkan.

Pumpgruppen fysiskt säkerställer cirkulationen av värmedriven vätska och innehåller ofta i en kompakt block själva cirkulationspumpen, stängningsventiler, termometrar och manometer för att övervaka temperatur och tryck i cirkulationen, samt säkerhetsventilen i fall av överskottstryck. Detta kompakta lösning förenklar markant installationen och efterföljande service – alla viktiga komponenter är tydligt samlat på en plats istället för spridda komponenter i hela teknikrummet.

Just därför att styrenheten och pumpgruppen måste vara kompatibla och korrekt inställda är det värt att lägga samma uppmärksamhet vid deras val som vid valet av själva kollektorerna. Mer om hur dessa två komponenter fungerar tillsammans och vad man bör tänka på vid kombineringen hittar du i artikeln Styrenheter och pumpgrupper i solsystem.

Förbindelser mellan kollektor och teknikrum

Värmedriven vätska måste ta sig från kollektorerna på taket till solvarmvattenberedaren i teknikrummet, ofta genom källaren, skåp eller fasaden av huset. För denna ledning används traditionellt vanlig koppar- eller rostfritt stålrör, som sedan isoleras direkt vid installationen – alltså måste installatören först lägga röret och sedan steg för steg isolera det mot värmebortförluster och väderverkningar.

En alternativ är förisoleringad flexrör 2 i 1, som i ett böjligt ytor förebringer samtidigt ledning och returledning, och som redan är isolerad från fabriken. Denna konstruktion minskar markant installationsiden, eftersom inget behöver isoleras extra – varken på taket eller i skåpet – det räcker att driva röret från punkt A till punkt B och ansluta. För installationsföretag och hushåll som löser takrenovering eller har begränsad tid för installation är det en praktisk lösning som minskar risken för fel vid isolering på taket i höjden.

Kortare delar av ledningen, till exempel direkt i teknikrummet vid anslutning till pumpgruppen eller varmvattenberedaren, löses ofta med hjälp av böjligt rostfritt rör (vågrör), som är motståndskraftigt mot höga temperaturer, som ofta förekommer i solcirkulationen, särskilt när kollektorerna inte är uttagen och vätskan i dem kan nå höga temperaturer.

Välj mellan klassiskt rör och flexrör 2 i 1 beror främst på sträckans längd, takelns tillgänglighet och hur mycket tid installationsföretaget har avsatt för installationen. En detaljerad analys av båda lösningarna hittar du i artikeln Solär ledning och rostfria vågrör – hur de fungerar.

Fästning av solfångare enligt taktyp

Solfångare kan inte bara läggas på taket – de kräver en specialiserad installationskonstruktion som exakt matchar takets typ och solfångarens mått. På lutande tak skiljer sig konstruktionen beroende på takmaterial – tegel, plåt eller spånskiva kräver olika fästmetoder för att taket inte ska skadas vid installationen och fästningen ska vara långvarigt stabilt även vid stark vind och snöbelastning.

På plana tak används istället en installationskonstruktion med justerbar lutning, minst 15 grader. Denna minsta lutning är inte slumpmässig – den säkerställer att solfångaren kan rensa sig själv med regnvatten som rinner av den lutande ytan och tvättar bort damm och smuts. Utan tillräcklig lutning skulle smuts kunna sitta kvar på solfångarens yta, vilket skulle minska dess prestanda. Utöver lutande och plana tak är det möjligt att installera solfångare på fasaden eller direkt på marken, om tomtens konfiguration och orientering mot solsidan tillåter det.

Det viktiga är att installationskonstruktionen exakt matchar måttet på den specifika solfångaren – det handlar inte om en universell del som passar allt, utan om en komponent som är utformad för en exakt definierad modell och taktyp.

Om du löser installationen på ett ovanligt tak eller inte vet vilken konstruktion som passar din solfångare, hittar du en översikt över de olika lösningarna enligt taktyp i artikeln Fästning av solfångare – lutande tak, plan tak, fasad.

Priser på olika komponenter i solsystemet varierar kraftigt beroende på typ och funktion.

Expansionskärl, fyllning och tryck i solcirkulationen

Solcirkulationen är en sluten trycksystem, vilket innebär att värmebäraren cirkulerar hela tiden utan kontakt med omgivningsluften. Vid höga temperaturer som vätskan når på solfångaren under sommaren ökar volymen – och just för att kompensera denna volymökning används ett eget expansionskärl i solcirkulationen. Utan detta skulle ökande tryck i systemet kunna skada rören, anslutningar eller solfångaren.

Systemet fylls och avluftas med hjälp av manuell eller elektrisk fyllpump via fyllventiler, precis som det är vanligt i en vanlig uppvärmningscirkulation i ett hus. Denna fyllning är inte en enstaka åtgärd bara vid installationen – under drift kan det vara nödvändigt att fylla på eller avlufta systemet igen, till exempel efter serviceåtgärder eller om en luftbobla bildas i systemet som hindrar vätskans rörelse.

Övervakning av trycket i solcirkulationen tillhör de grundläggande uppgifterna som användaren av solsystemet bör följa – pumpenheten är just därför utrustad med ett manometer för att aktuellt tryck alltid ska vara synligt. Mer information om service, fyllning och vanliga fel i solsystem hittar du i artikeln Service, fyllning och vanliga fel i solsystem.

Soluppvärmning under året – sommar, övergångsperioder, vinter

Nyttoeffekten av solsystemet varierar kraftigt beroende på årstid. Under sommaren, när det finns mest solljus och huset inte uppvärms, kan solsystemet ta över större delen av uppvärmningen av varmvatten – värmepannan aktiveras då sällan, ibland inte alls, eftersom vattenvärmaren tillräckligt uppvärms direkt av solen. Detta är just den huvudsakliga och mest realistiska nyttoeffekten av ett solsystem som komplement till värmepannan, något som varje intressent bör prioritera vid investeringsbeslut.

Under övergångsperioderna, alltså vår och höst, finns det mindre solljus och dess intensitet varierar beroende på väder – solsystemet bidrar då delvis till uppvärmningen av vatten, men värmepannan måste regelbundet komplettera via den andra värmeskylden i solvattenvärmaren. Under vintern, när det finns minst solljus och samtidigt är värmebehovet för uppvärmning högst, övertar nästan hela värmebelastningen av vattenuppvärmning och uppvärmning huvudvärmeväxeln – värmepannan eller värmepumpen. Solsystemet är alltså inte och är inte heller utformat som en ersättning för värmepannan, utan som ett komplement som spar mest just under månader när värmepannan annars skulle köras ineffektivt p.g.a. lågt vattenupptag.

Exakt procedur för hur en sådan installation monteras steg för steg – från fästning av solfångarna via rördistribution till anslutning av vattenvärmaren, pumpenheten och styrenheten – hittar du i artikeln Installation av solsystem – steg för steg.

Reella exempel från praktiken

Familjehus med lutande tak orienterat mot söder. En fyrfamilj i ett familjehus använde exklusivt den befintliga kondenserande pannan med vattenvärmare för uppvärmning av varmvatten. Under sommaren, trots noll behov av uppvärmning, aktiverades pannan fortfarande regelbundet enbart för att uppvärma vatten till dusch och tvätt. Vid takrenovering beslöt familjen att utrusta systemet med plana solfångare, som fästes på lutande taket med tegel genom en installationskonstruktion exakt anpassad till denna taktyp. Den befintliga vattenvärmaren ersattes med en solvattenvärmare med två värmeskylden – en för solcirkulationen, en annan för komplettering med pannan. Styrenheten för pumpen tog över solstyren, som jämför temperaturen i solfångaren och vattenvärmaren och aktiverar cirkulationspumpen endast när det är meningsfullt att överföra värme. Eftersom takrenoveringen skedde samtidigt som tegelbyte användes förisolerad flexrör 2 i 1 för ledningen mellan solfångarna och teknikrummet, vilket möjliggjorde snabbare installation utan behov av ytterligare isolering på taket i höjder. Resultatet blev att under sommarmånaderna nästan aldrig behövde pannan aktiveras för vattenuppvärmning – värmelevererades nästan exklusivt av solcirkulationen, pannan fungerade endast som reserv vid molniga dagar.

Villavåning med plan tak. Ägaren av en villavåning med plan tak ville utbygga den befintliga elpannan med solfångare för uppvärmning av varmvatten. Eftersom taket var plan, behövde man välja en installationskonstruktion med justerbar lutning minst 15°, så att solfångaren kunde rensa sig själv med regn och inte samlade damm från taket. Ett kort led av ledningen i själva teknikrummet, där röret anslutits till pumpenheten och varmvattenberedaren, löstes med hjälp av flexibelt rostfritt rör (vågrör), som tål höga temperaturer, som värmebäraren uppnår under sommaren vid låg belastning. Styrningen tog över solstyret ansluten till solfångaren och varmvattenberedarens givare. Vid första starten av systemet behövde man fylla och avlufta cirkulationen med en fyllningspump via fyllningsventiler – en vanlig procedur som installationsföretaget utförde direkt vid leveransen av systemet. Ägaren fick alltså ett tilläggsläge för uppvärmning av vatten utan att ingripa i den befintliga elpannan, som fortfarande fungerar som huvudvärme under vintermånaderna.

Vanliga frågor om soluppvärmning som tillägg till panna

Kan solsystemet helt ersätta min panna?
Nej. Solsystemet kompletterar huvudvärme – panna eller värmepump – men ersätter den inte fullt ut. Det kan som mest täcka uppvärmningen av varmvatten under sommarmånaderna, när det finns tillräckligt med sol. Under vintern och uppvärmningsperioden tar pannan fortfarande över den huvudsakliga belastningen.

Vilken typ av solfångare är bäst – plan eller rör?
Plan solfångare är billigare och mekaniskt mer robust, t.ex. mot regn, och räcker ofta till för vanlig varmvattenuppvärmning i våra klimatiska förhållanden. Rörformade (vakuum) solfångare har högre verkningsgrad vid låga temperaturer och svagare solljus, men är dyrare och mer spröda. Välj beroende på om du vill ha billig sommarseason eller effekt även utanför sommaren.

Vad är en solvarmvattenberedare och varför räcker inte en vanlig varmvattenberedare?
En solvarmvattenberedare har till skillnad från en vanlig varmvattenberedare minst en värmespridare ansluten till solcirkulationen, ofta en andra värmespridare för uppvärmning av panna. Vattnet uppvärms indirekt – solvätskan cirkulerar separat i ett sluten cirkulation och kommer inte i kontakt med vatten. En vanlig varmvattenberedare har ingen sådan värmespridare, därför kan man inte enkelt ansluta solcirkulationen till den.

Styrenheten stänger av och på pumpen automatiskt beroende på temperaturskillnaden mellan solfångaren och varmvattenberedaren.

Hur vet styrenheten när att starta pumpen?
Styrenheten jämför temperaturen på solfångaren och i varmvattenberedaren med hjälp av givare. När solfångaren är varmare än varmvattenberedaren med en inställd skillnad, startar cirkulationspumpen för solgruppen. När skillnaden minskar, stängs pumpen av, så att värme inte överförs i fel riktning.

Vad är skillnaden mellan vanligt rör och flexrör 2 i 1?
Vanligt koppar- eller rostfritt rör måste isoleras separat på plats efter installation. Förberedat flexrör 2 i 1 leder värmeledning och retur i ett isolerat flexibel mantel, så att inget behöver isoleras extra, varken på taket eller i kabeltunneln – installationen blir snabbare.

Hur fastsätts solfångare på olika taktyper?
Solfångare fastsätts med specialiserad installationskonstruktion beroende på taktyp: på lutande tak enligt takbeläggningens typ (tägelskiva, plåt, tegel), på plana tak med konstruktion med justerbar lutning, vanligtvis minst 15° för självrensning med regn, alternativt på fasaden eller marken. Konstruktionen måste exakt matcha dimensionerna för den specifika solfångartypen.

Varför behöver solcirkulationen en expansionsbehållare?
Solcirkulationen är en sluten trycksystem. Vid höga temperaturer på värmebäraren ökar dess volym och expansionsbehållaren kompenserar denna utvidgning – utan den skulle det kunna uppstå övertryck i cirkulationen, som kan skada rören, anslutningar eller solfångaren.

Hur fylls och avluftas solsystemet?
Solcirkulationen fylls och avluftas med manuell eller elektrisk fyllningspump via fyllningsventiler, liknande uppvärmningscirkulationen i huset. Det är en procedur som behövs inte bara vid första installationen, utan ibland senare, t.ex. efter serviceåtgärd.

Måste jag hantera service av solsystemet separat från pannan?
Solcirkulationen är ett separat sluten system med egen pumpenhet, som innehåller även manometer för tryckkontroll – dessa gör det enkelt att övervaka systemets tillstånd. Information om service, fyllning och vanliga fel hittar du i en separat artikel om detta ämne, länken visas nedan i relaterade ämnen.

Relaterade ämnen

• Hur man väljer solsystem för vattenuppvärmning
• Plan mot vakuum solfångare
• Vilken solvarmvattenberedare behöver jag
• Solrör och rostfritt vågrör – hur de fungerar
• Styrenheter och pumpgrupper i solsystem
• Fastgörning av solfångare – lutande tak, plan tak, fasad
• Installation av solsystem – steg för steg
• Service, fyllning och vanliga fel i solsystem
• Vanliga frågor om solsystem och solfångare

Om du överväger en solfångare till din nuvarande värmepanna, skriv gärna in dess typ och planerad yta – vi hjälper gärna med anslutning.

Har du frågor kring detta ämne?

Vet du inte vad du ska välja eller har du en specifik situation i din bostad? Skriv gärna till oss – vi rådgivar gärna.

Namn och efternamn Fyll inte i detta fält:

E-post

Meddelande