Så funkar huset utan sladd

Solceller, hembatteri och en pelletsdriven Stirlingmotor. ”Hus utan sladd” är villan som fixar all sin elen själv.

— Om självförsörjande hus blir en ny nisch i framtiden så ligger vi bra till, säger Anders Nyström, projektledare på Sandströms Elfirma.

Tak och staket är täckta av svarta solceller, och en liten vindsnurra sticker upp över garaget. I övrigt ser den nybyggda villan inte så märkvärdig ut. Men elsystemet är unikt i ”hus utan sladd” vid Wenngarns slott utanför Sigtuna.

– Vi elektriker lever ju på att dra kabel så det är lite spännande att jobba i ett hus utan sladd, säger Anders Nyström, projektledare på Sandströms Elfirma, lite skämtsamt.

Villans namn syftar på att den ska klara sig utan anslutning till elnätet. Annars finns det finns gott om sladdar i huset, där Sandströms har gjort en stor del av elinstallationerna. Både för likströms- och växelströmsmatning. Men vi börjar med elproduktionen. Målet är att villan, som har byggts av fastighetsföretaget Sisyfos, ska kunna producera all el den förbrukar.

– Vi elektriker lever ju på att dra kabel så det är lite spännande att jobba i ett hus utan sladd.

Anders Nyström, projektledare på Sandströms Elfirma

Huset har 68 solcellspaneler med en sammanlagd märkeffekt på drygt 18 kW, betydligt mer än vanliga villainstallationer. 48 av panelerna är monterade där solceller brukar sitta – på takets soligaste sida. De andra 20 panelerna sitter på två staket för att fånga vintersolens låga strålar.

Solstaket är ett ovanligt grepp. Men att konceptet funkar blev tydligt efter snöovädret i början av november. Medan takets solpaneler låg begravda under snön producerade det snöfria solstaketet mer än vad villan förbrukade. ­Åtminstone under en kort tid.

Solen lyser svagare när Elinstallatören besöker villan i slutet av november. Solpanelernas momentana effekt är bara 1,5 kW. Den lilla vindsnurran på garaget ligger i lä och bidrar inte alls. Samtidigt behöver huset för tillfället 2,8 kW, och mellanskillnaden hämtas från garaget. Där står ett batterilager, ungefär lika stort som ett torkskåp. Det har kapaciteten 18 kWh.

Under sommarhalvåret ger solpanelerna ett rejält energiöverskott, som lagras i batteriet. Solelen används sedan under dygnets mörka timmar och mulna dagar.

– Fram till slutet av september var det inga problem alls med elförsörjningen. Men nu räcker solenergin inte till, säger Jens ­Johansson, på konsultföretaget U&We.

– Fram till slutet av september var det inga problem alls med elförsörjningen. Men nu räcker solenergin inte till.

Jens ­Johansson, konsultföretaget U&We

Han har varit involverad i projektet från starten, och bor sedan några veckor tillbaka i huset.

Nu under vinterhalvåret skall en Stirlingmotor skall bidra med såväl el som värme. Stirlingmotorer har använts länge i industriella sammanhang, och de kan drivas av värme från i princip vilken källa som helst. Här i villan ska värmen komma från pelletsförbränning. Att få tag på en Stirlingmotor för hemmabruk visade sig vara en utmaning, och motorn som beställts från Gävleföretaget Inresol blev försenad i några månader.

I oktober när antalet soltimmar krympte och temperaturen sjönk hade nöden ingen lag. ­Huset utan sladd fick en sladd till elnätet.

Det var enda chansen att hålla batterilagret laddat, och därmed säkra elförsörjning och uppvärmning tills Stirlingmotorn dök upp. Först i julveckan levererades den, en månad efter Elinstallatörens besök. 

Golvet kommer även framöver att vara ovanligt kyligt för att vara en nybyggd villa. Att installera golvvärme har inte varit ett alternativ, eftersom det slukar för mycket energi. Annars finns alla moderna bekvämligheter och elprylar.

– Det känns precis som ett vanligt hem, och det är det som är vitsen, säger Magnus Hellqvist, ansvarig montör på Sandströms Elfirma.

– Det känns precis som ett vanligt hem, och det är det som är vitsen.

Magnus Hellqvist, ansvarig montör på Sandströms Elfirma

Han tycker inte att jobbet har skiljt sig särskilt mycket från en installation i en vanlig villa. Fast de superisolerade väggarna kom i färdiga block, och det var inte läge att borra i det tjocka EPS-materialet och sabba isoleringen. Alla kablar fick i stället dras i tak och mellanväggar, och KNX-strömbrytarna är trådlösa.

En ovanlig sak är att villan har ett likspänningsnät, och för att spara energi drivs så många prylar som möjligt med likspänning. Likspänning är vad både solceller och batterier ger. Men i de flesta installationer växelriktas spänningen innan solelen matas till fastighetens 230 VAC-nät. Samtidigt går LED-lampor, mobilbatterier, billaddare och många andra prylar på likström, inte växelström. Därför måste växelspänningen omvandlas tillbaka till likspänning igen på en massa olika ställen. Varje omvandling ger en onödig energiförlust.

I det här huset är belysning, kylskåp och fläktar därför anslutna direkt till likspänningsnätet. Andra produkter har inte gått att hitta i DC-version. Spis, tv, disk- och tvättmaskin till exempel. När de ska användas måste växel­riktaren först aktiveras på en kontrollpanel. Sedan slår man av växelriktaren av igen – allt för att spara energi.

I det här huset är belysning, kylskåp och fläktar därför anslutna direkt till likspänningsnätet. Andra produkter har inte gått att hitta i DC-version.

En annan kanske lite oväntad växelströmsförbrukare är den återcirkulerande duschen från Malmöföretaget Orbital. Vattnet rinner ut i golvbrunnen, renas och pumpas tillbaks till duschmunstycket av en växelströmspump, utan att vattenkvaliteten försämras. På så vis ska fem liter vatten räcka till en hel dusch. Samtidigt sjunker energiförbrukningen.

Villan sparar även vatten med hjälp av snålspolande kranar och en toalett som spolas med vatten från en damm i trädgården. Dammen är en del i husets biologiska avloppssystem i tre steg. I en första tank bryts slammet ner av mikroorganismer. I nästa tank finns vatttenväxter som filtrerar och renar vattnet. I det sista steget fångas fosfor, som annars kan bidra till övergödning. Det renade vattnet späs på av regnvatten innan det hamnar i toaletten igen.

– Bränsleceller är den optimala lösningen. Men tekniken är inte mogen än och alldeles för dyr för småskaliga system.

Jens Johansson

Experimenthuset invigdes i början av maj, och vidareutvecklas kontinuerligt. I framtiden hoppas Sisyfos kunna installera en vätgaslösning som sparar sommarens solenergi till vintern. Under sommarmånaderna skulle solcellernas stora överskottsproduktion då kunna användas för att omvandla vatten till vätgas i en så kallad elektrolysör. Vätgasen kan komprimeras och lagras i en tank till vintern då en bränslecell omvandlar gasen till el igen. Men det lär inte bli verklighet den närmaste tiden.

– Bränsleceller är den optimala lösningen. Men tekniken är inte mogen än och alldeles för dyr för småskaliga system, säger Jens Johansson.

Anders Nyström, projektledaren på Sandströms Elfirma, tycker att projektet har varit både spännande och lärorikt.

– Vi i elbranschen är vana vid att göra som vi alltid har gjort. Men teknikutvecklingen går fort och det gäller att hoppa på tåget. Om självförsörjande hus blir en ny nisch i framtiden så ligger vi bra till, säger han.