Slik er det unike bygget i Trondheim optimalisert for solstrømproduksjon
På Gløshaugen campus ved NTNU i Trondheim står det som kanskje er verdens mest klimavennlige bygg. Det er det første bygget i verden som har et komplett, dokumentert CO2-regnskap for alt fra byggematerialer til maskinbruk, og hvor utslippene skal kompenseres av byggets egen energiproduksjon.
ZEB-laboratoriet, som bygget heter, eies av SINTEF og NTNU, og er som kontorbygg et levende laboratorium hvor innovative løsninger og materialer for bygg skal utvikles og testes. ZEB står for Zero Emission Buildings, og bygget skal møte kravene til ZEB-COM. Det betyr at byggets produksjon av fornybar energi skal kompensere for alle utslipp fra produksjonen av bygningsmaterialene, oppføringen og driften av bygget.
En av dem som jobber i bygget er Odne Oksavik, SINTEF-rådgiver innen arkitektur, byggematerialer og konstruksjon.
– Bygget er et veldig behagelig sted å jobbe, forteller han etter et års drift.
Oksavik er blant dem som nå overvåker hvordan løsningene i bygget fungerer, og legger til rette data fra bygget som forskerne kan bruke videre.
Solceller på fasade, tak og pergola
Solcellene på utsiden avslører byggets ambisiøse energimål. Ikke bare er fasadene i øst, vest og sør nærmest fullstendig kledd i bygningsintegrerte solceller, men til og med fasaden mot nord har en rekke med solceller.
– Panelene på nordsiden er spesielle høyeffektive solceller som er ekstra gode der det er begrensede solforhold, forteller Anne Marte Minge Engh, prosjektleder i Solcellespesialisten, som har levert anlegget.
Taket er naturligvis også dekket med solceller, og taket er i tillegg ganske bratt for å utnytte energien fra sola best mulig. 30 graders helling skal være optimalt for solceller i Trondheim. Taket og byggets bredeste fasade er sørvendt, også det bevisste valgt for optimal solkraftproduksjon.
– Det er kun der nabobygg kaster skygge på fasadene at vi ikke har montert solceller, sier Engh.
Hun forteller om et helt spesielt prosjekt, hvor Solcellespesialisten som leverandør av solcelleanlegget fikk muligheten til å jobbe tettere på andre fag enn ellers.
– Her fikk vi komme tidligere til enn vi vanligvis gjør, noe som gjorde at vi kunne bruke solcelleanlegget som byggestrømkilde i store deler av prosjektet, sier hun.
– I tillegg til fasader og tak, har vi også en pergola med skråstilte solceller foran bygget. Her er tanken at vi enkelt skal kunne teste nyere typer solcellepaneler etter hvert som utviklingen går framover, forteller Oksavik.
Produserer over 1 MWh i døgnet
– Vi har vært oppe i en over 1 megawattime i døgnet i finværet nå i vår, og er veldig spent på hvordan dette utvikler seg når sola kommer i en enda bedre vinkel og det blir varmere.
For solkraftproduksjonen avhenger av både innstrålt energi og temperatur. For å få enda bedre forståelse av sammenhengen mellom innstrålt effekt og effektiviteten på solcellepanelene, er det installert pyranometer på alle fasader, tak og på pergola.
– Dette er vitenskapelige instrumenter som er kalibrert og montert i korrekt vinkel, slik at vi kan samle inn korrekt verdi for innstrålt energi gjennom hele året, forteller Oksavik.
Oftest installeres solceller på tak, der produksjonen er aller mest effektiv. Her er imidlertid også fasadene tatt i bruk, og det er flere grunner til det. For det første vil fasadene kunne produsere solstrøm mens taket er dekket av snø om vinteren. For de andre er vertikale flater godt egnet for produksjon når sola står lavt på himmelen i vinterhalvåret — og tidlig på morgenen og sent på ettermiddagen i sommerhalvåret.
– Solceller på fasadene i kombinasjon med tak vil gi en mye jevnere produksjonskurve gjennom dagen, forklarer Engh fra Solcellespesialisten.
– Det vi har sett gjennom vinteren er jo at det er fasadene som produserer strøm, ikke taket, sier Oksavik.
De integrerte solcellepanelene på fasadene på ZEB-bygget er spesialprodusert på mål for akkurat dette prosjektet. Her er det paneler i mange ulike størrelser og former, og nettopp det var en av de spennende utfordringene ved prosjektet.
– Det krever litt ekstra å få designet til å gå opp med elektrisk konfigurasjon når du har paneler av så ulik størrelse, og det var jo også litt spennende å se at alle de spesialproduserte panelene passet rent fysisk, avslører Engh.
Lagrer 200 kWh i termisk batteri
Solcelleanlegg i kombinasjon med batteri er en vanlig metode for å lagre energi og begrense effekttoppene for et bygg. I ZEB-bygget foregår et forskningsprosjekt med en annen type innovativ energilagring, der et helt spesielt SINTEF-utviklet termisk batteri er tilknyttet oppvarmingen av bygget.
– Det er en stor tank som inneholder biovoks som kan endre fase, og i den faseendringen kan vi lagre og hente ut energi. Tanken kan holde på 200 kWh, forklarer Oksavik.
– Her er solcelleanlegget veldig viktig, for vi bruker strøm fra solcellene for å kjøre varmepumpen for å varme vann, og energien fra det kan vi lagre i biovokstanken, fortsetter han.
På den måten oppnås både peak shaving og lagring av varme gjennom dagen, som kan hentes ut om natten eller om morgenen.
Det er også lagt opp til framtidige forskningsprosjekter knyttet til solcellene på taket.
– Det oppstår en god del varme under solcellepanelene på taket. I dag blir denne varmen bare luftet ut ved mønet, men det er lagt opp til at vi kan kan høste av den energien ved å installere en varmeveksler eller lignende. Det er flere spennende tanker om hvordan vi kan utnytte den energien, avslutter Oksavik.
Vil du jobbe med oss?
Møt oss som jobber i Solcellespesialisten og se ledige stillinger.
Se stillinger »
