Strandby havn på solkøling

Transkript

1 Strandby havn på solkøling Demonstration af m² solfangere kombineret med røggaskøling med absorptionskøleanlæg Projektet er støttet af Energinet.dk Rev. april 2010 Projekt nr

2 Projektdeltagere: Strandby Varmeværk (projektansvarlig) Ravmarken Strandby Kontaktperson: Flemming Sørensen kraftvarme@strandby.dk PlanEnergi Jyllandsgade Skørping Kontaktperson: Per Alex Sørensen pas@planenergi.dk Rambøll Englandsgade Odense C Kontaktperson: Flemming Ulbjerg fu@ramboll.dk Houe & Olsen Vegendalvej Thisted Kontaktperson: Henning Sloth hs@seg.as Side 2 af 50

3 Indholdsfortegnelse 1. Indledning Resumé Systemsammensætning Beskrivelse af Strandby Varmeværk Principskitse Endelig udformning Myndighedsbehandling Etableringserfaringer Oversigt over valg af entreprenører Tidsplan for arbejdet Erfaringer fra anlægsarbejdet Resultater af projektet Beskrivelse af måleprogram Absorptionsvarmepumpen Indkøring Drift efter indkøring Konklusion, absorptionsvarmepumpen Køling af rumluften Dobbelttanksystem Solfangerne Formidling...35 BILAG 1. PI diagram, vinterdrift 2. PI diagram, sommerdrift 3. Dispensationsansøgning til Energistyrelsen 4. Procedure for check af ydelsesgaranti for solfangerfelter v.7, 27/102009, Jan Erik Nielsen Side 3 af 50

4 1. Indledning I løbet af vinteren gennemførtes i regi af Energinet.dk en udredning om solvarme i kraftvarmesystemer 1. Udredningen viste at brugerøkonomien og selskabsøkonomien med de daværende priser for naturgas, solgt el og CO 2 var positiv, at solvarme kunne medvirke til en øget fleksibilitet i elsystemet og at projekter, hvor naturgasfyret decentral kraftvarme kombineres med solvarme, kunne blive samfundsøkonomisk rentable med oliepriser fra 43 US$ pr. tønde olie afhængigt af elsalgsprisen. På baggrund heraf anmodede Energinet.dk i april 2006 om forslag til projekter som kombinerede decentral naturgasfyret kraftvarme med solvarme. Resultatet blev, at 2 anlægsprojekter opnåede støtte. Brædstrup Totalenergianlæg A/S fik støtte til at opføre m² solfangere (ibrugtaget august 2007) og Strandby Varmeværk fik støtte til at opføre m² solfangere og en absorptionsvarmepumpe. Ideen i Strandby var at man foruden at kombinere solvarme og naturgasfyret kraftvarme tillige ville levere varmedrevet køling til industrierne på Strandby havn. Absorptionskøling for fiskeindustrien viste sig dog uinteressant af følgende årsager 1. ved forarbejdning af fisk er der et myndighedskrav på maksimalt +3 C i rumtemperatur. Ved sædvanlig absorptionskøling med vand og LiBr kan man ikke køle til temperaturer der ligger lavere end vands frysepunkt. I praksis dog ikke under C uden helt specielle foranstaltninger. Det er under alle omstændigheder ikke koldt nok til at klare kølebehovet alene. For at klare temperaturkravet kunne man derfor etablere absorptionskøling i kaskade med kompressorkøling (f.eks. CO 2 ). I praksis vil det dog betyde at anlægsinvesteringen bliver for stor. Investeringen i absorptionskøleren reducerer reelt ikke investeringen til kompressorkøling. 2. Desuden er der let adgang til havvand som kølevand. Det giver fortrinlige muligheder med temperaturer der kun meget sjældent kommer over 20 C og som i vinterhalvåret ofte er mindst lige så koldt som det der kan laves med absorptionskøling. I praksis bliver den driftsmæssige fordel ved absorptionskøling (el-besparelsen til kompressorkøling) altså ret beskeden da det i gennemsnit ikke kan sænke temperaturen ret mange grader i forhold til havvandstemperaturen. Havvandskøling giver samtidig mulighed for at CO 2 køling kan klare opgaven alene uden at mediet kommer op i det superkritiske område. 3. Slutteligt er prisen på drivenergien stærkt medvirkende til om der kan komme økonomi i absorptionskøling. I Strandby var dette punkt heller ikke specielt positiv for absorptionskøling. Gasmotoren og gaskedlen kan ikke påregnes at producere billig varme og selv om solfangere om sommeren i princippet kan producere billig varme kræver det dog en investering som betyder at man langt fra kan regne med gratis varme om sommeren. Projektet blev derfor omformuleret så der i stedet blev installeret en absorptionskølemaskine til udnyttelse af spildvarmen i røggassen fra gaskedlen og gasmotoren. De primære årsager til at økonomien er bedre i varmepumpedrift angives i det følgende. Da man kunne udnytte forhåndenværende varme på værket som drivenergi til absorptionskølemaskinen samtidig med at hele varmeafgivelsen afleveres til fjernvarmenettet igen er der ikke noget tab. Man vinder blot det man køler ekstra på spildvarmen og som derved også bliver til fjernvarme. I øvrigt er en sådan varmepumpeløsning også enklere i installation end køleanlæg da den ikke kræver køletårne eller andet udstyr til bortskaffelse af spildvarme, men blot rørtilslutninger. 1 Se Udredning vedrørende indpasning af solvarme i kraftvarme Energinet.dk, marts 2006 Side 4 af 50

5 Anlægget i Strandby er stadig et lille anlæg med relativt høje priser pr. installeret kw. De gode muligheder for at få økonomi i lignende større anlæg kan dog ses af følgende. Kølemaskiner i MW størrelse kan i grundudgaven komme tæt på 1500 kr. pr. installeret kw køleydelse. Kan det samlede anlæg med rør m.m. laves for det dobbelte har man stadig et anlæg der er billigere pr. installeret kw end eksempelvis et nyopført biomasse fyret værk med samme størrelse (som mange fjernvarmeværker ville stå i kø for at opføre hvis de fik lov). Samtidig er der ikke noget udgift til brændsel ved udnyttelse af spildvarme. Driftsmæssigt er det også meget lettere at drive en absorptionskølemaskine end eksempelvis et biomasse fyret værk. Der er desuden klare driftsmæssige fordele ved at anvende kølemaskinen som lavtemperaturvarmepumpe (som i Strandby) frem for som kølemaskine. Kølemaskiner som typisk laver 6-7 C koldt vand må ikke svinge ret meget i udgangstemperatur på den kolde kreds. Bliver temperaturen for lav kan nødstop udløses for at sikre mod frysning og bliver temperaturen for høj tilfredsstilles kølekunderne ikke længere. Samtidig skal køleydelsen hele tiden tilpasses forbrugernes kølebehov. Altså ret store krav til finjustering af reguleringsparametrene. Ved varmepumpedrift er der mere elastik. Maskinerne skal normalt blot køle alt det de kan. En ekstraordinær generalforsamling i Strandby Varmeværk traf i november 2007 beslutning om igangsætning af projektet med solvarme og røggaskøling med en absorptionsvarmepumpe. Licitationer afholdtes i perioden december marts 2008 og anlægget etableredes i løbet af sommeren 2008 og blev ibrugtaget i november Resumé I projektet skulle demonstreres Høj solvarmedækning (18% på årsbasis) på et decentralt naturgasfyret kraftvarmeværk Øget effektivitet (5% af varmeforbruget) på et naturgasfyret kraftvarmeværk ved hjælp af en extra røggaskøler og en absorptionsvarmepumpe. Et dobbelttanksystem, hvor en ny tank om vinteren anvendes som kulde/varmelager til absorptionsvarmepumpen og om sommeren anvendes som solvarmelager i seriedrift med den gamle tank. Desuden vil rumluften i kraftvarmeanlægget kunne køles. Rapporten gennemgår anlægsprocessen og de afsluttende målinger. Anlægsprocessen Undervejs i anlægsprocessen opstod en række mindre problemer fordi konceptet var nyt. Anlægsprocessen og den efterfølgende indkøring har dog ikke budt på problemer, som det samlede team af ansatte på varmeværket, entreprenører og rådgivere ikke har kunnet løse. Anlægsperioden blev 4 uger længere end for- Side 5 af 50

6 ventet og anlægsudgifterne blev knap (godt 4%) højere end budgetteret. Det skal dog tilføjes, at budgettet for solvarmeanlæg og tank var udformet i 2006 og projektet gennemførtes i Solvarmeanlægget Solvarmeanlæggets ydelse har været målt i perioder med solindstråling over 800 W/m². Resultatet er, at ydelsen ligger i underkanten af det forventede når tab i rør i solfangerfeltet og måleusikkerhed er fratrukket. Bygherren har fået effektkurven garanteret at solfangerleverandøren, som derfor er erstatningspligtig, såfremt det kan påvises, at den garanterede effektkurve ikke overholdes. Absorptionskøling Målinger af absorptionskølerens ydelse viser, at den lever op til det forventede. I forhold til de oprindelige forudsætninger køler absorptionsvarmepumpen i højere grad røggasser og ladeluft fra motoren. Det giver en højere elnyttevirkning foruden den øgede varmenyttevirkning på kedlen. Generelt Konceptet med kombination af solvarme med høj dækning, absorptionskøling og naturgasfyret decentral kraftvarme i Strandby lever op til forventningerne og vil kunne repliceres på andre kraftvarmeværker. Man skal dog være opmærksom på, at såfremt der kræves store ombygninger på røggaskondenseringen på kedel og/eller motoren, er det afgørende at driftstimerne ikke reduceres væsentligt i afskrivningsperioden for ombygningen. 3. Systemsammensætning 3.1. Beskrivelse af Strandby Varmeværk Strandby Varmeværk blev etableret i 1962 som et oliefyret værk. Der var 70 forbrugere. Efter en kort overgang at have fyret med fiskeolie, gik man i 1988 over til naturgas. I 1994 etableredes det nuværende værk i et industriområde uden for Strandby, samtidigt med at man gik over til kraftvarmeproduktion på en gasmotor. I 2000 installeredes en 10 MW kedel forberedt for forskellige brændsler. I kedlen er dog hidtil kun anvendt naturgas. I 2002 købtes den nuværende gasmotor, således at værket inden nærværende projekt gik i gang havde følgende produktion og bestykning. Antal forbrugere: 812 Varmeproduktion: MWh ab værk Fremløbstemperatur: sommer 80 o C, vinter 75 o C Returtemperatur: sommer 35 o C, vinter 28 o C Motorfabrikat: Rolls Royce Eleffekt: 3,66 MW (ŋ = 42,5 %) Varmeeffekt: 4,1 MW (ŋ = 50 %) Kedeleffekt: 10 MW (ŋ = 103 %) Akkumuleringstank: m³ (82 MWh) I nærværende projekt er yderligere etableret: m² solfangere m³ akkumuleringstank Side 6 af 50

7 240 kw køl absorptionskøler og en extra røggaskøler som køler røggassen fra naturgaskedlen. Der er i dag 825 forbrugere tilsluttet fjernvarmeværket Principskitse Projektets oprindelige idé var, som nævnt i indledningen, at levere varmedrevet køling til fiskeindustrien på Strandby Havn. Da dette viste sig at være urentabelt, diskuteredes om en kombination af solfanger og absorptionskøling i stedet kunne etableres på fjernvarmeværket. Etableringen skulle ske på en sådan måde, at erfaringerne efterfølgende kunne anvendes af andre fjernvarmeværker, som evt. ønskede at levere fjernkøling til kunder med et kølebehov om sommeren. Strandby havde imidlertid ikke et sådant behov, hvorfor kølekapaciteten i stedet kunne anvendes til røggaskøling på motor og kedel. Da driftstiden på kedlen oversteg driftstiden på motoren, og det viste sig mest rentabelt kun at etablere yderligere køling på kedelrøgen, endte systemet med at se således ud: Fig: 1 Oprindelig principskitse Forklaring: Solfangeren leverer varmt vand til byen og i tilfælde af overskudsvarme til akkumuleringstank med en temperatur på 90 o C. Absorptionsvarmepumpen køler røggas fra kedlen og evt. motoren til ca. 13 o C. Varmepumpen drives af 90 o C varmt vand, som køles til 85 o C og kondenseringsvarme (35 o C) afleveres ved iblanding i fjernvarmefremløbet. Det forudsættes, at der etableredes yderligere røggaskøling på gaskedlen. Derved forventedes at kunne opnås: Kraftvarmeværkets effektivitet øges, idet absorptionsvarmepumpen bidrager med ca. 5% af varmeforbruget. Side 7 af 50

8 Kraftvarmeværket opnår en komfortforbedring, idet rumluften kan køles. Der afprøves et dobbelttanksystem, hvor den nye tank om vinteren anvendes som kulde/varmelager til absorptionsvarmepumpen og om sommeren anvendes som solvarmelager i seriedrift med den gamle tank. Ydelsen fra solfangeren beregnedes til 3,734 MWh/år (17,9 % af årsproduktionen) og merydelsen fra røggaskølingen er beregnet til MWh svarende til godt 4,800 fuldlasttimer for absorptionskøleren. I sommerhalvåret kan det dog være vanskeligt at iblande de lave temperaturer fra kondensering i absorptionsvarmepumpen, hvorfor der kun er regnet med 50% af årets timer som fuldlasttimer (4.380 timer), svarende til MWh eller 5% af årsproduktionen. I alt forventedes det således, at knap 23% af årsproduktionen kunne dækkes af solvarmeanlægget og absorptionsvarmepumpen. Samlet opgjordes investeringen til 18,5 mio. kr excl. grund og det årlige provenu til kr, således at den simple tilbagebetalingstid var 12,7 år (med en naturgaspris på 2,58 kr/m³ excl. afgift). Energinet.dk ydede et anlægstilskud, således at den simple tilbagebetalingstid blev reduceret til godt 10 år Endelig udformning Anlæggets samlede opbygning inklusiv solvarmeanlæg og absorptionsvarmepumpe fremgår af de to PIdiagrammer i bilag 1 og 2. På de to diagrammer vises rørforbindelser for henholdsvis sommer- og vinterdrift. I øjeblikket kræver omstilling mellem disse to driftsformer manuel omstilling af i alt 6 ventiler samtidig med aktivering af betjeningsknap i SRO-anlægget. Det planlægges at sætte aktuatorer på disse ventiler, således at omstillingen kan foregå fra SRO-anlægget. I bilag 1 vises funktionen under vinterdrift. De nye dele af anlægget udgør: Akkumuleringstank #2 (til venstre i tegningen) Solvarmeanlæg (for neden i tegningen) Placeret dels i solfangerfelt (markeret SOL) og i mellembygning (MB) Absorptionsvarmeanlæg (markeret ABS) Ny røggasveksler (ved kedel) Ny shuntpumpe til nyttiggørelse af mellemvarmt vand (P018 placeret i pumperum, PR) Solvarmeanlæggets primærkreds er opbygget i lighed med anlæggene i Marstal og Brædstrup med trykekspansion og tømmetank til brug for tilfælde af stagnation og kogning. Tømmetanken er anbragt lige bag mellembygningen. Der benyttes en 25% glykolblanding dels for at spare på udgiften til indkøb og dels på grund af den højere varmefylde og varmeledningsevne. For at sikre mod frysning af panelerne overvåges udetemperaturen og en minimums cirkulation i både primær og sekundærkreds igangsættes ved temperaturer under minus 8 gr. C. Tre steder i solfangerfeltet (Nord, Øst og Vest) findes solarimetre og følere på afgangstemperaturer for en række af paneler. Primærpumpen startes når gennemsnittet af solarimetrenes målinger angiver at en minimums produktion på feltet er mulig. Herefter styres flowet ud fra en beregning af den teoretiske produktion ved den ønskede afgangstemperatur. På baggrund af denne beregning af flowet styres primærpumpens frekvensomformer vha. en tabel. Sekundærpumpen styres til at have et balanceret flow hertil vha. en PID styring som benytter det målte flow som parameter. Side 8 af 50

9 Ved hjælp af ventilerne VM101 og VM102 kan der skiftes mellem at levere vand ved høj temperatur (ca. 90 gr. C) til toppen af tank #1 eller vand ved mellemtemperatur (f.eks. 60 gr. C) til den øverste halvdel af tank #2 afhængig af fyldningsgraden af disse tanke og det øjeblikkelige solindfald. På denne måde maksimeres produktionen på solvarmeanlægget. Drivvarme til absorptionsvarmepumpen tages direkte fra kedlen, idet det som udgangspunkt var antaget at ABS en kun skulle køre sammen med kedlen. Da det senere er fundet at det er fordelagtigt at benytte en del af ABS ens kuldeeffekt til at fremstille koldt vand (ca. 15 gr. C) til brug for gasmotoren er der siden tilføjet en ekstra afgang til dette kredsløb, der fører det næsten varme vand (ca. 87 gr. C) tilbage til fremløbsledningen. Hermed bliver det muligt at køre med ABS en når motor eller solvarmeanlæg har produceret tilstrækkeligt varmt vand til toppen af lagertank #1. Såvel el- som varmevirkningsgrad stiger på motoren, når den tilføres koldt vand. (se også afsnit 5.2.2). Kuldekredsen er forbundet dels til sidste del af den nye røggasveksler på kedlen og dels til den nederste del af tank #2, som derfor virker som buffer for koldt vand. (ca. 15 gr. C). Kølekredsen er forbundet til den øverste del af samme tank, som derfor virker som buffer for mellemvarmt vand. Som det fremgår af afsnit varmer denne kreds i praksis returvand på ca. 32 gr. C op til en temperatur på ca. 43 gr. C. Dette mellemvarme vand afsættes løbende til fjernvarmeforbruget via den nye shuntpumpe P018. Denne styres til at afsætte så meget som muligt sådan at den oprindelige shunt bliver inaktiv. Alle fire pumper i de fire kredse, Varme, Kulde, Røggasveksler og Køle er frekvensstyrede. De køres indtil videre ved faste frekvenser. Bilag 2. viser samme kredsløb efter omstilling til sommerdrift. I denne situation er de to lagertanke forbundet i serie for at give maksimal lagermulighed for varmt vand produceret af solvarmeanlægget. Det er dog stadig muligt for solvarmeanlægget at producere ved nedsat temperatur og føre dette til toppen af tank #2, forudsat at denne ikke allerede indeholder vand af høj temperatur. Det er endvidere muligt at vende flowet i sekundærkredsen sådan at overskudsvarme kan bortkøles om natten vha. ventilerne VM103 til VM105 i situationer hvor den samlede lagerkapacitet ikke er tilstrækkelig. Også om sommeren vil der kunne køres med ABS en hvis der er plads til mellemvarmt vand i øverste del af tank #2. I dette tilfælde vil det kolde vand i bunden af tank #2 blive ført til solvarmeanlægget og medføre en forøget produktion her Myndighedsbehandling Solfangeren skulle placeres i et industriområde, hvorfor en lokalplan ikke var nødvendig. Anmodning om projektgodkendelse sendtes til Frederikshavn kommune i september Projektforslaget sendtes i høring, hvorefter Naturgas Midt-Nord gjorde indsigelse fordi projektet ikke kunne udvise en positiv samfundsøkonomi. Frederikshavn kommune besluttede herefter at søge om Energistyrelsens dispensation til at godkende projektet. Dispensationsansøgningen er vedlagt som bilag 3. Energistyrelsen bevilgede dispensationen 17. januar 2008, hvorefter Frederikshavn kommune godkendte projektet. Side 9 af 50

10 4. Etableringserfaringer 4.1. Oversigt over valg af entreprenører Følgende entreprenører valgtes til at udføre arbejdet Anlægsdel Entreprenør Solfangere ARCON Solvamre Rør i solfangerfelt Herluf Muhligs Eftf. Rørarbejde, varmevekslere, pumper mv. Tjæreborg Industri Akkumuleringstank Steel Tank Styring Soft & Teknik Absorptionsvarmepumpe Scandinavian Energy Group 4.2. Tidsplan for arbejdet Følgende tidsplan var gældende ved arbejdets begyndelse Tidsplan, Standby Varmeværk, STYRING Fase I Udførelse af arbejdet Indkøring Fase II Udførelse af arbejdet Indkøring RØRARBEJDE MV. Rør i jord (Tjæreborg) Opgravning Prærør - forbindelse til ny varmetank Retablering Rør i jord (Strandby) Opgravning Prærør - forbindelse til ny varmetank Retablering Røggaskøler Fjerne eksisterende kanaler Indbyg.røggaskond. Tilpasning af rørkanaler og konstr. for bæring Absorptionskøler Skæring af dør Montage Nyt galleri og rækværk Rørinst. i eksist. varmecentral, pumper, vesntiler osv. Isoleringsarbejde Omlægning af eksisterende fjernvarmerør til eks. varmelager Isoleringsarbejde Tanketablering (steeltank) Rør komponenter til fundamenter leveres. Komponenter til rør i jord til indstøbning Fundamentsarbejde Opstilling/stålarbejde Vandflytning til ny tank Gl. tank ændres Påfyldning af gl. tank Beklædning af ny bygning Prøvedrift Installationer i ny bygning Levering af varmeveksler Levering af ekspantionsbeholder Varmeveksler mont. Ekspantionsbeholdere mont. Rørinst. Primærside Rørinst. I ny bygning mellem varmetanke Isoleringsarbejde Opsamlingstank Levering Opstilling SOLFANGER Rør i jord Etablering af solfangerfelt Indkøring, solfangerfelt Måleprogram Levering, bygherre Levering, Tjæreborg Efterhånden som arbejdet skred frem, viste det sig, at de afsluttende arbejder (etablering af bygning mellem akkumuleringstankene, etablering af rør, varmevekslere og pumper i bygningen, elarbejde i bygningen og isolering af rør) vanskeligt kunne foretages samtidigt. De måtte derfor foretages i forlængelse af hinanden med det resultat, at den endelige aflevering af projektet blev ca. 4 uger forsinket. Side 10 af 50

11 4.3. Erfaringer fra anlægsarbejdet Solfangerfeltet For at sikre, at solfangerleverandøren på forhånd accepterede solfangerfeltets beskaffenhed, foretoges en besigtigelse af arealet inden arbejdet gik i gang. Bygherre og solfangerleverandør blev enige om, hvilke terrænreguleringer, der skulle foretages. Derefter godkendte solfangerleverandøren det regulerede areal og bygherrens arbejde med at etablere rør i solfangerfeltet blev udført. Solfangerleverandøren godkendte det færdige rørarbejde, hvorefter etablering af solfangerne kunne påbegyndes. Proceduren kan dog yderligere forbedres som følger: Ved opstilling af HT solfangere på to stk. 250x250x2600mm betonblokke er underlagets beskaffenhed af stor betydning. I Strandby var arealet rettet af og det var aftalt, at solfangerfeltet skulle følge arealets bløde kurver. Under opsætningen af solfangerne var arealet dog så vådt, at det blev kørt op af lastbilen, som placerer solfangerne på betonblokkene inde i feltet. Herefter stod et større opretningsarbejde tilbage. Det bør derfor sikres, at underlaget er bæredygtigt og planeret, så der kun tilbagestår mindre opretningsarbejde af det færdige felt. Den jordforlagte rørføring i Strandby viste sig ved væskepåfyldning/opstart af solfangerfeltet at indeholde vand og sand samt spåner fra gevindskæring af opstandrørene. Disse fremmedlegemer kan have betydning for levetiden af komponenterne i systemet ligesom de har indvirkning på solfangervæskens frostsikrende og korrosionshæmmende egenskaber. Forud for påfyldning af væske på anlægget bør det derfor sikres, at rørføringen ikke indeholde vand og snavs, eksempelvis ved forudgående rensning af rørføringen. Endvidere bør udelukkende anvendes påsvejste gevindmuffer på opstandrørene. Side 11 af 50

12 Første spadestik Udgravning til solfangerrør i jord Side 12 af 50

13 Solfangerrør i jord nedlagt Klar til montering af solfangere Side 13 af 50

14 Solfangere monteres Solfangere monteres Side 14 af 50

15 Halvvejs færdig Færdigt arbejde Akkumuleringstanken Ved etablering af akkumuleringstanken var det nødvendigt med extra fundering (sandpude). Foruden etablering af en ny m³ akkumuleringstank indeholdt projektet en renovering af den eksisterende tank, etablering af en forbindelsesledning mellem tankene og etablering af en bygning mellem tankene. For at Side 15 af 50

16 sikre kvaliteten af svejsearbejdet, var det nødvendigt at etablere mellembygningen, inden rørarbejdet påbegyndtes. Udskiftning af jord til fundament for akkumuleringstank Indskiftet sand komprimeres Side 16 af 50

17 Ny akkumuleringstank under opsvejsning Tank færdigsvejst Side 17 af 50

18 Mellembygning til pumper, solvarmeveksler mv. Rørarbejde og installation af varmepumpe Arbejdet omfattede etablering af pumper til solfangerkreds, varmeveksler, pumper på sekundærsiden af solfangerkredsen, extra kondensator til kedel, absorptionsvarmepumpe samt alle rør, ventiler, pumper mv. i forbindelse hermed. Rørarbejdet var udbudt som detailprojekt. Undervejs foretoges en del rettelser og tilføjelser. Disse blev konfirmeret på byggemøder, som afholdtes hver anden uge med de deltagende entreprenører. Side 18 af 50

19 Absorptionsvarmepumpen Absorptionsvarmepumpen Side 19 af 50

20 Ny røggaskondensator Pumper og varmeveksler under montering Side 20 af 50

21 Styring Arbejdet omfattede først en udskiftning af det eksisterende styresystem. Dernæst etablering af styring til solfangere, ny tank og absorptionsvarmepumpe. Arbejdet var udbudt på funktionskrav. En del extraarbejder, som ikke var indeholdt i den oprindelige funktionskravsaftale, blev aftalt i løbet af projektperioden. Ibrugtagning og indregulering af anlæg Væske blev påfyldt anlægget og dette blev startet op i uge 48 i Strengreguleringsventilerne i feltet blev da håndindstillet efter værdier angivet af Rambøll. I uge 9 i 2009 blev anlægget indreguleret, da det skønnedes, at anlægget da havde været i drift tilstrækkelig længe. Indstillingen af strengreguleringsventilerne er efterfølgende løbende justeret af Strandby Varmeværk og endeligt indstillet af Rambøll og ARCON i uge 35 i Det bør fremover sikres, at alle parter opnår enighed om, hvornår et anlæg er klar til endelig indregulering. Generelt I betragtning af, at anlægget er det første af sin art, er den generelle konklusion, at der har været mindre problemer undervejs i byggeprocessen og i indkøringsfasen, men at disse problemer ikke har været større end det kan forventes i et sådant projekt samt at det samlede team af bygherre, rådgivere og entreprenører har kunnet løse dem. Faktiske omkostninger sammenlignet med budget Aktivitet Faktisk udgift Oprindeligt budget Solfangere Rør i jord, solfangerfelt Akkumuleringstank 1) I alt solfangere og lager Absorptionskøler Rør på primær- og sekundærside I alt absorptionskøler og rør mv Styring 2) Måleudstyr I alt styring og måleudstyr Rådgivning mv Samlede udgifter 3) ) Incl. mellembygning og renovering af gl. tank 2) Kun styring af nyt anlæg 3) Excl. grund Side 21 af 50

22 Udgifterne til grund mv. udgjorde kr. De samlede omkostninger blev kr.. Tilskuddet fra Energinet.dk udgjorde kr.. Nettoudgiften blev således kr. til Strandby Varmeværk incl. udgifterne til grundkøb 5. Resultater af projektet 5.1. Beskrivelse af måleprogram Følgende måles (målenumre i parentes henviser til betegnelserne i bilag 1 og 2) Fjernvarmeproduktion ab værk Varmeproduktion, Motor Varmeproduktion, Kedel Varmeproduktion, solvarmeanlæg (EM01) Kølefunktion, solvarmeanlæg (EM02) Varmeproduktion, sidste trin for kedlens røggasveksler (EM03) Kuldeproduktion, ABS (EM04) Varmeforbrug, ABS (EM05) Varmeproduktion, ABS (kølekreds) (EM06) De sidste seks energimålere har separate regneenheder med lagring af akkumulerede værdier. Alle målere logges hvert 10 sekund og data gemmes p.t. i 3 måneder. Der er planlagt faciliteter der gør det muligt at gemme data i længere perioder samt at udlæse data i excel-ark. Måleresultater vil således være tilgængelige også efter projektets afslutning Absorptionsvarmepumpen Indkøring Indkøring af absorptionsvarmepumpen forløb meget glat. Efter en flow switch i kuldekredsen var justeret kørte anlægget som forventet. Varmepumpens drift dokumenteres ved tabel Side 22 af 50

23 Spec. Spec. Dellast Med kedel 3 MW Med kedel 3 MW -plus motor Kuldeydelse *) kw 240,0 145,5 145,0 272,5 216,0 Heraf fra røggasv. *) kw 58,0 45,2 116,0 Varme tilført kw 338,5 230,0 190,0 316,0 267,0 Køleydelse nyttiggjort *) kw 578,5 375,5 360,0 548,1 507,5 Balance kw 0,0 0,0 25,0-40,4 24,5 Kuldekreds, Flow m3/h 34,4 25,0 25,0 28,3 24,8 Kuldekreds, T1 gr. C 16,0 15,0 15,0 28,8 22,0 Kuldekreds,T2 gr. C 10,0 10,0 10,0 24,9 14,5 Rgv-kreds, Flow m3/h 20,0 13,0 20,0 Rgv-kreds, T1 gr. C 12,5 23,5 19,5 Rgv-kreds, T2 gr. C 10,0 20,5 14,5 Varmekreds, Flow **) m3/h 21,2 60,2 60,7 77,8 78,0 Varmekreds, T1 gr. C 87,0 90,0 92,7 92,5 92,5 Varmekreds, T2 gr. C 73,0 87,2 90,0 89,0 89,5 Kølekreds, Flow m3/h 80,0 72,0 34,5 35,0 35,0 Kølekreds, T1 gr. C 29,4 37,4 34,1 32,0 31,5 Kølekreds, T2 gr. C 35,7 41,9 43,1 45,5 44,0 Med Kedel 6 MW Køle-Kulde differens gr. C 19,6 27,2 26,1 11,9 19,5 Beregnet kuldeydelse kw 158,6 335,1 240,6 Opnået ydelse % 91,5 81,3 89,8 *) beregnet ud fra aflæsning af flow og temperaturer. **) Beregnet ud fra aflæsning af effekt og temperaturer. Tabel I denne tabel sammenholdes data for specifikationer med data aflæst fra trendkurver fra drift i efteråret Kolonnen Spec. gengiver de oprindelige specifikationer som angivet i kontrakten, mens den næste kolonne Spec. Dellast gengiver data fra en supplerende teoretisk beregning, som bedre matcher de faktiske driftsforhold når kedlen kører i dellast, foretaget af leverandøren. Kolonnen Med kedel 3 MW gengiver driften ved den typiske meget stabile drift vist i fig (fra natten til kl. 5). Kolonnen med kedel 3 MW og motor viser data fra en situation, hvor både kedel og motor er i drift. Som vist i fig er motoren kun i drift én time og helt stabile forhold opnås ikke. Data er taget fra tidspunktet kl Kolonnen Med Kedel 6 MW viser driften ved større kedeleffekt. Det var ikke muligt at køre mere end få timer med denne høje effekt og driften er derfor ikke 100 % stabil. Aflæsning er foretaget samme dag som forrige kolonne men kl Figurerne og indeholder både flow, temperaturer og effekter for de fire kredsløb: Kulde, Røggasveksler, Varme og Køling. I tabellen er effekter fortrinsvis beregnet ud fra angivelserne for flow og temperaturer fordi graferne for effekter er for flukturerende. Dette skyldes ikke driftsmæssige forhold men Side 23 af 50

24 snarere at energimålerne er leveret med udgange der har 8 MW som max. De måler derfor i et uhensigtsmæssigt område. Da flowsignalet for varmetilførsel ligger udenfor måleområdet er effektsignalet dog benyttet for denne kreds. De resulterende kuldeydelser, som i den sidste ende er afgørende for hvor meget ekstra varme der tilføres systemet, er afhængig af både flow og tilgangstemperaturer i alle tre kredse: Kulde, varme og køling. Den er især afhængig af temperaturforskellen mellem kulde og køle-kredsen. Forneden i tabellen beregnes denne forskel (forskel mellem gennemsnitstemperaturer i de to kredse) for alle fem kolonner. Ud fra denne differens kan der beregnes et groft overslag for den forventede kuldeeffekt på baggrund af de to sæt specifikationer. Kolonnen med den lave kedeleffekt (3 MW svarende til ca. 30% af max) viser stor overensstemmelse mellem den teoretiske drift ( Spec. Dellast ) og den faktiske. Der tilføjes dog mindre varme og bortkøles derfor også mindre varme. Driften er ikke helt sammenlignelig da der her er optimeret for høj afgangstemperatur i kølekredsen og flowet i denne derfor er mindre end anbefalet af leverandøren. Det bemærkes at der tilsyneladende leveres 25 kw mere varme fra enheden end der tilføres. Dette må skyldes unøjagtigheder i flowmålere og dermed energimålere. (I specifikationerne balancerer effekterne præcist. Dette skyldes at det antages at de ca. 5 kw el, der tilføres, balancerer med varmetabet). Det ses forneden at der opnås ca. 92% af den kuldeeffekt der kan forventes ud fra de benyttede temperaturer i køle og kuldekreds. Den resulterende forøgelse af kedlens virkningsgrad kan beregnes ud fra målingen af den opnåede effekt i røggasvekslerens sidste trin (58 kw) og udgør ca. 2%. Kun en del af kuldeydelsen benyttes til køling af røggasveksleren. Der opmagasineres derfor koldt vand i det kolde lager, som kan benyttes af motoren. Dette kolde vand medfører forøgede virkningsgrader for både el og varme på motoren. Disse effekter Er nøjere beskrevet i næste afsnit. Side 24 af 50

25 Fig Side 25 af 50

26 Heat, T2 Heat, T1 700 kw Q cool F cool F chil 500 kw F rgv Cool, T1 Q heat Q chil 300 kw Cool, T2 Chil, T1 Rgv, T2 Q rgv Chil, T2 og Rgv, T1 100 kw Farvekoder og skalaer som i fig Fig Side 26 af 50

27 Strandby Havn på Solkøling Kolonnen med data fra den kombinere drift af kedel og motor viser at kuldeydelsen stiger kraftigt når motoren trækker kølevand fra den nederste del af den nye akku-tank. Det skyldes især at tilgangstemperaturen til kuldekredsen stiger fra ca. 15 til ca. 29 grader. Dermed falder differencen til kølekredsen meget. Der opnås dog kun ca. 81 % af den forventede kuldeydelse, men det understreges at stabil drift ikke opnås på den viste times drift. (Dette ses også af at varmebalancen her er negativ). I den sidste kolonne, hvor nogenlunde stabil drift med højere kedeleffekt er opnået, ses en kuldeydelse som modsvarer den forventede i de oprindelige forudsætninger. Igen ses en fejlagtig overproduktion af varme i systemet. Ydelsen er ca. 90% af den forventede men det bemærkes igen at flow i kølekredsen er lavere end de specificerede med det resultat af kølevandet kan leveres med en mere anvendelig temperatur: 44 grader i forhold til de specificerede 35,7 grader. Den forøgede effektivitet af kedlen er her igen ca. 2%. Det bemærkes at der også i denne situation lægges koldt vand på lager til brug for motoren. Sammenfattende kan det konstateres at de opnåede ydelser svarer godt til de forventede, samt at absorptionsvarmepumpen har haft tilstrækkelig fleksibilitet til at kunne dække de ønskede driftsformer Drift efter indkøring Varmepumpen har kørt stabilt siden idriftsættelsen med undtagelse af en 14 dages periode i starten af 2010, hvor LiBr opløsningen krystalliserede. Leverandøren undersøgte årsagen og konkluderede at varmepumpen havde haft for lille fyldning med vand ved leverancen. (vandmængden blev ikke kontrolleret ved idriftsættelsen fordi denne normalt er i orden fra fabrikken). Dette medførte en øget fare for krystallisering ved store temperaturforskelle mellem varmekreds og kølekreds med efterfølgende nedkøling ved stop af maskinen. Efter at 70 l vand er efterfyldt forventes dette problem ikke at opstå igen. Nedenstående graf (Fig ) viser driften af motor, kedel og varmepumpe i perioden efter det omtalte driftsproblem og indtil Side 27 af 50

28 Strandby Havn på Solkøling drift januar/februar 2010 MWh/dag Fig Januar Januar Januar Januar Januar Januar Januar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar 2010 El prod. Kedel varme ABS varme Det ses at motoren kører oftere end forudsat ved projektets påbegyndelse. Der er derfor draget nytte af den etablerede mulighed for at operere varmepumpen også når kedlen ikke er i drift. Sumtallene for den viste periode fremgår af nedenstående tabel: Effektivitet Motor gasforbrug Nm 3 Motor elproduktion MWh el 43,49% Motor varmeproduktion MWh 47,94% Kedel gasforbrug Nm 3 Kedel varmeproduktion MWh 113,88% ABS varmekølekreds 147 MWh heraf uden kedel 81 MWh 55,10% (af varmetilførsel) ABS kølekreds 280 MWh 190,48% (af varmetilførsel) ABS kuldeproduktion 120 MWh 81,63% (af varmetilførsel) heraf kedel 10 MWh 8,33% (af kuldeproduktion) Tabel Det fremgår at kun en mindre del af kølingen er benyttet i kedlens røggasveksler. Det meste er benyttet til at nedsætte temperaturen i den nederste del af den nye lagertank. Dette afkølede vand er så benyttet til motorens tilgang med det formål at øge elvirkningsgraden ved at nedsætte temperaturen på indsugningsluften efter ladeluftkøleren. Samtidig øges varmevirkningsgraden fordi tilgangstemperaturen til røggaskøleren sænkes. Styringen af temperaturen på tilgangsvandet foregår indtil videre manuelt ved hjælp af ventilerne VT100 og 368. Der tilstræbes en resulterende temperatur på indsugningen efter ladeluftkøler på 40 gr. C. Under denne temperatur er der risiko Side 28 af 50

29 Strandby Havn på Solkøling for kondensering. Denne begrænsning gør det kun muligt at sænke temperaturen på tilgangsvandet nogle få grader i forhold til den i forvejen lave returtemperatur på ca. 30 gr. C. Selv med denne beskedne sænkning af temperaturen kan der konstateres en tydelig forbedring af motorvirkningsgraden. Som ovenfor vist er den nu 43,5 %, hvor den i en sammenlignelig periode før idriftsættelse af varmepumpen, okt. 07 til marts 08, var 43,1 %. En stor del af den varme, der tages fra tilgangsvandet, genvindes i form af øget varmevirkningsgrad for motoren. Nedenstående graf (Fig ) viser en sammenhæng mellem varmevirkningsgraden og drift af varmepumpen. Der ses forøgede virkningsgrader på ca. 1 procentpoint i forbindelse med sænkningen af tilgangstemperaturen som i den pågældende periode har været ca. 2 gr. C. Dette svarer til en genvinding af ca 30 % af varmen. drift februar MWh/dag og % Fig Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar Februar 2010 ABS varme varmeeffekt. Ved de aktuelle driftsbetingelser svarer de fundne forbedringer af el- og varmevirkningsgrader (henholdsvis 0,4 og 1 procentpoint) til en nedsættelse af motorens resulterende marginale varmeproduktionspris på ca. 4,5%. Denne kraftige indflydelse skyldes at varmeprisen fremkommer som en differens mellem gaspris og elafregning. I fremtidige perioder med relativt mindre drift af motoren vil det være muligt at udnytte varmepumpens kapacitet til at nedsætte tilgangstemperaturen yderligere med tilsvarende større bespa- Side 29 af 50

30 Strandby Havn på Solkøling relser på varmeproduktionsprisen. Dette vil dog kræve at problemet med risiko for kondensering i ladeluftkøleren løses, f.eks. ved at etablere en bypass ved denne, og en automatisk styring af temperaturen efter ladeluftkøleren (ideelt efter både temperatur og relativ luftfugtighed). Den samlede drift af varmepumpen siden idrifttagelsen ultimo 2008 (ca 14 måneder) fremgår af denne tabel: ABS varmetilførsel MWh Effektivitet heraf uden kedel 86 MWh 8,05% (af varmetilførsel) ABS kølekreds MWh 185,30% (af varmetilførsel) ABS kuldeproduktion 832 MWh 77,90% (af varmetilførsel) heraf kedel 216 MWh 25,96% (af kuldeproduktion) Tabel Det ses her at varmepumpen totalt har kørt mest sammen med kedlen. Dette skyldes at muligheden for drift direkte fra fremløbet først blev etableret i slutningen af COP har været ca. 0,8 hvilket svaret godt til de driftssituationer, der blev analyseret i ved indkøringen. I forhold til fuldlast svarer driften til 3400 timer, hvilket anses for tilfredsstillende i relation til at det er opnået i en indkøringsperiode. Der forventes væsentlig flere driftstimer i 2010, især fordi varmepumpen nu kan køre uafhængigt at kedlen Konklusion, absorptionsvarmepumpen Projektet skulle demonstrere en øget effektivitet (5% af varmeforbruget) på et naturgasfyret kraftvarmeværk ved hjælp af en absorptionsvarmepumpe. Forudsætningen var, at størstedelen af varmeproduktionen sker på kedlen. I den forløbne driftsperiode har dette været tilfældet, men kuldeproduktionen har været lavere end forventet som følge af indkøring. Bl.a. var varmepumpen ude af drift i en del af januar Fra midten af januar 2010 har driften af varmepumpen været stabil, men størsteparten af varmeproduktionen er sket på motoren. Fordelen ved absorptionsvarmepumpen vil derfor fremkomme som en kombination af forbedret kedelnyttevirkning samt forbedret elnyttevirkning og varmenyttevirkning på motoren, hvor de 2 sidste vil være dominerende og har betydet en reduceret marginal varmeproduktionspris på 4,5%. I den oprindelig beregning af den forøgede effektivitet på 5% af varmeproduktionen var forudset en merydelse på 240 kw på røggassen ved 25% belastning (2.250 kw) i 4380 driftstimer om året. Heri var inkluderet effekten af en extra røggasveksler. De 240 kw svarer til en effektivitetsstigning fra 103% til 114%! Side 30 af 50

31 Strandby Havn på Solkøling Dette er uopnåeligt i praksis og det viste sig da også senere, at leverandøren af røggasveksleren havde regnet forkert. Den reelle ydelse er senere beregnet til 300 kw ved fuldlast (9 MW), svarende til en effektivitetsstigning på 3%. Dertil kommer ca. 2% merydelse på grund af den yderligere afkøling, som absorptionskøleren bidrager med. De 2% merydelse fra røggasveksleren svarer til resultater i Tabel Merydelsen på 3% som følge af at røggassen køles bedre af returvandet vil fremgå af kedelnyttevirkningen, som så skulle stige til 106%. I tabel er kedelnyttevirkningen målt til knap 114%. Der er tilsyneladende en fejl i målingerne, idet der kan konstateres en målt kedelproduktion også under stilstand. Fratrækkes denne, bliver resultatet formentligt som forventet, men dette kan dog først endeligt konstateres, når fejlen i målingerne er rettet. Anlægget lever derfor op til det forventede om end driftsforholdene har ændret sig, så indtægten i stedet i højere grad stammer fra effektivitetsforbedringen på motoren Køling af rumluften Systemet vil være i stand til at køle rumluften i kraftvarmeværket, hvis det ønskes. Der har imidlertid ikke været behov for køling, da drifttiden på kedel og motor er nedsat om sommeren som følge af solvarmeanlægget. Kølingen er derfor ikke etableret Dobbelttanksystem Som det fremgår af BILAG 1 og BILAG 2 er der etableret et dobbelt tanksystem, som fungerer på den måde, at de to akkumuleringstanke på hver m³ fungerer som én tank om sommeren (tankene er serieforbundne) og om vinteren fungerer tank 1 som varmeakkumuleringstank og tank 2 som buffer for koldt og mellemvarmt vand. Skift fra vinter- til sommerdrift sker, når tank 1 har for lille lagerkapacitet i forhold til solfanger- og motordrift. Det afhænger af vejret, hvornår situationen opstår. I 2009 skete omstillingen i midten af april måned. Skift fra sommer- til vinterdrift sker, når lagerkapaciteten i tank 1 er tilstrækkelig. Omstilling skete i 2009 i midten af oktober. Omstilling sker ved manuelt at omstille 6 ventiler samtidigt med aktivering af en betjeningsknap i SRO-anlægget. De to funktionsformer har fungeret som forudsat og ønsket. Det planlægges at montere aktuatorer på disse ventiler for at lette omstillingen. Side 31 af 50

32 Strandby Havn på Solkøling 5.5. Solfangerne Garantidata for solfanger fremgår af tabel : Antal solfangere 640 stk. Areal pr. modul m² N A W/(K*m²) A W/(K²*m²) Rørtab 3 % Tabel Solfangerdata Side 32 af 50

33 Strandby Havn på Solkøling Målinger fra august 2009 er udvalgt i henhold til kriterier i (Bilag 4). I alt 15 timeværdier opfyldte kriterierne - se tabel Rec.nr. Aktuel temperatur varmeveksler primær indløb C Aktuel temperatur varmeveksler primær udløb C Tabel Målte værdier (timemiddelværdier) Effektmåler - Solvarme sekundærkreds MW G: Solindstråling W/m² Ude lufttemperatur C Ydelse i h.t. garanti MW dt: Solfangermiddeltemp. - udelufttemp. C T*= dt/g Garanteret effektivitet [-] Målt effektivitet [-] Middel Side 33 af 50

34 Ydelsen ligger 5.2 % under ydelsen i h.t. garantien. På figur er målt og garanteret effektivitet optegnet. Fig Målt og garanteret effektivitet For yderligere information, se bilag 4 Procedure for check af ydelsesgaranti for solfangerfelter v.7, 27/ , Jan Erik Nielsen Side 34 af 50

35 Solfangerproduktionen i perioden februar 2009 januar 2010 har været på i alt MWh (se Oprindeligt var ydelsen i et normalår beregnet til MWh. Ydelsen er imidlertid stærkt afhængig af de faktiske vejrforhold og temperaturerne til og fra solfangerfeltet. Konklusionen: Solfangerydelsen er godt 5% lavere end garanteret af leverandøren. Bygherren bør derfor kontakte leverandøren med henblik på forbedring af anlægget, så det lever op til produktionsgarantien. 6. Formidling Projektet har været præsenteret ved følgende arrangementer: Konference om fleksibel fjernvarme, Aalborg d IDA. Temamøde om solvarme i København d Eurosun Lissabon. Oktober 2008 Dansk Fjernvarmes temadage 9. og Projektet har desuden været omtalt i Dansk Fjernvarmes blad Fjernvarmen i 2006 (det oprindelige projekt) og i 2009 Samt i medierne TV2 (flere gange) DR, P4 (flere gange) Nordjyske (flere gange) Projektets resultater formidles desuden løbende via webadressen Side 35 af 50

36 BILAG 1 PI diagram, vinterdrift Side 36 af 50

37 Side 37 af 50 Strandby varmeværk, PI diagram Vinterdrift. BILAG Rambøll

38 Bilag 2 PI diagram, sommerdrift Side 38 af 50

39 Side 39 af 50 Strandby varmeværk, PI diagram Sommerdrift. BILAG Rambøll

40 Bilag 3 Dispensationsansøgning til Energistyrelsen Side 40 af 50

41 Side 41 af 50

42 Side 42 af 50

43 Side 43 af 50

44 Bilag 4 Procedure for check af ydelsesgaranti for solfangerfelter v.7, 27/ , Jan Erik Nielsen Side 44 af 50

45 Procedure for check af ydelsesgaranti for solfangerfelter Indhold Side 1. Garantistillelse Garanti for solfangerfeltets ydelse Garanti for ΔT over varmeveksler i solkredsen Målinger Dataudvælgelse Check af garantier Garanticheck af solfangerfeltets ydelse Garanticheck af varmeveksler ΔT 42 Side 45 af 50

46 1. Garantistillelse 1.1 Garanti for solfangerfeltets ydelse Garanti for ydelse af solfangerfelter kan gives i form af en garantikurve for solfangerfeltets ydelse under: Q gar = A *[ n 0 *G- a 1 *(T s,mid -T l )- a 2 *(T s,mid -T l )²]*[1- f rør ]* S F W hvor: Q gar : Garantiydelse W A: Solfanger areal svarende til de angivne parametre, n 0, a 1 og a 2. m² Note: Normalt vil dette være solfangerens transparente areal (engelsk: aperture area ). n 0 : starteffektivitet - a 1 : 1. ordens varmetabskoefficient W/(K*m²) a 2 : 2. ordens varmetabskoefficient W/(K²*m²) Note: Parametre, der beskriver solfangerens effektivitet - tages normalt fra prøverapport (evt. med hensyntagen til måleusikkerhed). f rør : Tab i rør m.v. % G: Solindstråling på solfangerplan W/m² T l : Lufttemperatur (ventileret, skygge) C T s,mid = (T sf + T sr )/2 C, hvor T sf : Fremløbstemp. fra solfangerfelt til varmevekslers primær side C T sr : Returtemp. til solfanger fra varmevekslers primær side C S F : Sikkerhedsfaktor der tager højde for måleusikkerhed såvel på solfangerparametre som på garantimålingen af feltets ydelse - kan normalt sættes til 95-97% Der forudsættes her fuldt solskin (G 800 W/m²) og ingen skygger på solfangeren. Opfyldes garantien ikke kan der ydes en kompensation svarende til værdien en forøgelse af solfangerarealet der %-vis svarer til mangoen i forhold til garantien. 1.2 Garanti for ΔT over varmeveksler i solkredsen Udover at stille garanti for solfangerfeltets ydelse kan der også stilles garanti for ΔT over varmeveksler(e) i solkredsen, da en høj ΔT her vil give højere driftstemperaturer i solfangerfeltet med reduceret ydelse til følge. ΔT er middeltemperaturdifferensen fra varmevekslerens primærside til dens sekundærside. Garantien stilles som for et typisk fuldlast driftspunkt: ΔT gar = x,x C T sf,gar = xx,x C T sr,gar = xx,x C Side 46 af 50

47 Q vv,gar = Q gar med G = W 800 W/m² og T s,mid,gar -T l = (T sf,gar +T sr,gar )/2-15 C Der bør i den stillede garanti for ΔT være inkluderet 0,1-0,2 C for at tage højde for måleusikkerheder og usikkerheder på vekslerdata. Opfyldes garantien ikke kan der ydes en kompensation svarende til værdien en forøgelse af varmevekslerarealet der %-vis svarer til mangoen i forhold til garantien. Note: Grunden til en for høj ΔT over varmeveksleren kan være uens kapacitetsflow på varmevekslerens to sider - er dette tilfældet bør disse flow indreguleres - og en ny måling af ΔT foretages inden der tages endelig stilling til en evt. kompensation. 2. Målinger Ovenstående garanti kan checkes på basis af temperaturer på varmevekslerens primærside samt effekt tilført (eller fraført) varmeveksler. Følgende målinger skal som minimum foretages/registreres for et check af solfangerfeltets ydelse: T sf : Fremløbstemp. fra solfangerfelt til varmevekslers primær side C T sr : Returtemp. til solfanger fra varmevekslers primær side C Q vv : Effekt tilført (eller fraført) varmeveksler W (kw, MW) G: Solindstråling på solfangerplan W/m² T l : Lufttemperatur (ventileret, skygge) C Ønskes et check af varmeveksleren inkluderet, skal alle flg. målinger foretages/registreres: T sf : Fremløbstemp. fra solfangerfelt til varmevekslers primær side C T sr : Returtemp. til solfanger fra varmevekslers primær side C q s : Flow i solkreds, varmevekslers primær side m 3 /h (glycol) Q s : Effekt tilført varmeveksler fra solkreds W (kw, MW) T vvf : Fremløbstemperatur fra varmevekslers sekundær side C T vvr : Returtemperatur til varmeveklers sekundær side C q vvs : Flow på varmevekslers sekundær side m 3 /h (vand) Q vvs : Effekt fraført varmeveksler W (kw, MW) G: Solindstråling på solfangerplan W/m² T l : Lufttemperatur (ventileret, skygge) C Logning af målinger: Mindst en logning hvert andet minut. Lagring af gennemsnitlige måleværdier: Hver time. Side 47 af 50

48 Data lagres med angivelse af tidspunkt for lagring, d.v.s. data repræsenterer gennemsnitsværdier for perioden siden sidste lagring. Timeværdier lagres på hele klokkeslæt i vintertid. 3. Dataudvælgelse Følgende kriterier anvendes ved udvælgelse af de måledata der anvendes til sammenligning med beregnede værdier: Solindstråling: G > 800 W/m² Frost- og snefrit (T l > 5 C) Tilladte perioder/tidspunkter for anvendelse af data fremgår af tabel nedenfor: Tilladte tidspunkter for lagring af middelværdier for forudgående time Periode 11:00 12:00 13:00 14:00 timer/ dag dage/ periode Potentielle målepunkter 12-mar 18-mar X mar 31-mar X X apr 22-apr X X X apr 26-jul X X X X jul 06-sep X X X sep 28-sep X X Året Tabel 1. Tilladte tidsperioder for anvendelse af data Perioder er udvalgt således at der undgås indflydelse fra: vinkelafhængig refleksion skygge fra foranstående rækker Måleperiode skal minimum indeholde 20 valide samhørende datasæt. Alle valide data i måleperioden skal medtages. Udelades enkelte punkter skal der argumenteres og rapporteres i hvert enkelt tilfælde (fejl i målesystem; atypiske driftsforhold; ). 4. Check af garantier 4.1 Garanticheck af solfangerfeltets ydelse Side 48 af 50