ENERGY EFFICIENCY ECONOMY ENVIRONMENT

Energieffektivitet i Fjernvarmeledninger Inspiration til design af ledningsnet ENERGY EFFICIENCY ECONOMY ENVIRONMENT 3E Side 1

Energieffektivitet på Fjernvarmeledninger Optimal design af fremtidens ledningsnet. Der er en stigende interesse for varmetabet fra fjernvarmeledningerne og i takt med den udvikling der ses i byggeriet, stilles der forøgede krav til effektiviteten i forsyningsledningerne. Vi vil her belyse de muligheder man har ved stikledninger med 3E-Flex fra STAR PIPE Nordic, idet vi vil se på både varmetabet og temperaturfaldet på en stikledning. Vi anvender naturligvis samme princip ved hovedledninger med præisolerede rør fra Powerpipe, men for at forenkle illustrationen ser vi her kun på en lille del af nettet stikledningen. Der refereres til excel-filer i denne tekst. Disse kan rekvireres og brugeren kan frit og uden ansvar for STAR PIPE Nordic anvende filerne med sine egne driftsdata og priser. Vi kan ikke komme med en generel løsning eller forenklede tommelfinger-regler, men alene belyse de effekter man opnår ved at optimere dimensionen af ledningen samt af isoleringstykkelsen. Værkernes drift og økonomi er så forskellige, at der vil være meget forskel i de optimale løsninger værkerne imellem. Effektiviteten skal måles ud fra summen af omkostninger over ledningens levetid, det betyder at vi skal medregne anlægsomkostninger samt driftsomkostninger. Dette kan blive et omfattende regnestykke, som vi her forenkler, alene for at se på effekten af forskellige tiltag. Vi vil først se på en enkelt stikledning og beregne varmetabet, varmetabsomkostninger og materialeomkostningerne til rør og evt. overgangsstykke. Vi vil dernæst se på en tænkt sommerlastsituation og beregne temperaturfaldet. Vi har ikke mulighed for at vurdere hvor meget dette betyder for værkets drift, men det er åbenlyst, at ekstra isolering på kritiske stikledninger vil have en gunstig effekt på hele nettets drift Side 2

1) Isoleringens effektivitet. Begreber og ældelsesparametrer I nedenfor viste tabel ses den forventede gennemsnits Lambda-værdi. I excel-filen LambdaUdvikling beregner vi den gennemsnitlige Lambda-værdi ud fra følgende forudsætninger for udvikling i isoleringsevnen over tid. Vi udvikler forbedrede rørsystemer, for at nedbringe varmetabet. Vi ved, at disse rørsystemer påvirkes af en vis ældning over tid, med den følge, at varmeisoleringsevnen reduceres. Vi anvender i daglig tale Lambda-værdien som målestok, idet denne enhed definerer isoleringens varmeledningsevne. Ergo når Lambda-værdien stiger, bliver isoleringen dårligere. Det er klart en fordel, om vi kan fastholde den høje isoleringsevne rørene har, når de er nye, men dette er ikke helt så let, som man kunne tro. Vi er oppe imod fysiske og kemiske reaktioner, som vil medføre en øget varmeledningsevne. Det er kendt, at der over tid trænger ilt og kvælstof ind i isoleringen, idet kappen ikke er absolut tæt. Afprøvninger viser generelt, at et rør i dimensionen ø60/125 vil tiltage ca. 2,5 mw/mk over 10 år. Der er i branchen en generel enighed om, at 10-års værdien er sammenlignelig med en gennemsnitsværdi over 30 år. Dette fordi reaktionen er eksponentielt aftagende. Ved at øge cyclopentan andelen i isoleringen samt at forbedre cellestrukturen og massefordelingen, er det lykkes, at reducere denne udvikling til ca. 2 mw/mk i mikro-celleskum ved ovennævnte dimension. I fremtidens ledningsnet vil der være mere isolering, hvilket betyder, at der er mere polyuretanskum til at absorbere den indtrængende luft, hvorfor udviklingen går noget langsommere. Kappen og dermed fladen hvorigennem der sker diffusion øges, men dette er kun proportionalt med diameteren, hvorimod volumenet af skummet øges med diametertilvæksten i anden potens. I vedlagte tabeller, kan den forventede udvikling ses for de enkelte dimensioner. Bemærk, at Twin-Plus kun har en tilvækst i Lambda-værdi λ på 0,5 1,5 mw/mk. Side 3

Fig. 1 λ for 3E-Flex med ny værdi 22mW/mK λ Enkeltrør Twinrør d D λ λ d D λ λ mm mm mw/mk mw/mk mm mm mw/mk mw/mk 16,0 93 3,15 25,15 16,0 93 3,26 25,26 20,0 93 3,21 25,21 20,0 93 3,39 25,39 22,0 93 3,25 25,25 22,0 93 3,47 25,47 25,0 93 3,31 25,31 16,0 110 2,85 24,85 16,0 110 2,79 24,79 20,0 110 2,93 24,93 20,0 110 2,82 24,82 22,0 110 2,97 24,97 22,0 110 2,84 24,84 25,0 110 3,06 25,06 25,0 110 2,88 24,88 16,0 130 2,54 24,54 16,0 130 2,50 24,50 20,0 130 2,58 24,58 20,0 130 2,52 24,52 22,0 130 2,61 24,61 22,0 130 2,53 24,53 25,0 130 2,66 24,66 25,0 130 2,56 24,56 16,0 160 1,88 23,88 16,0 160 1,86 23,86 20,0 160 1,91 23,91 20,0 160 1,88 23,88 22,0 160 1,92 23,92 22,0 160 1,88 23,88 25,0 160 1,95 23,95 25,0 160 1,89 23,89 28,0 160 1,97 23,97 16,0 200 1,54 23,48 20,0 200 1,59 23,49 Fig. 1 λ for Præisolerede stålrør med nyværdi 26 mw/mk λ Enkeltrør Serie 1 Enkeltrør Serie 2 d D λ λ d D λ λ mm mm mw/mk mw/mk mm mm mw/mk mw/mk 21,3 90 2,87 28,87 21,3 110 2,23 28,23 26,9 90 2,99 28,99 26,9 110 2,29 28,29 33,7 90 3,20 29,20 33,7 110 2,39 28,39 42,4 110 2,57 28,57 42,4 125 2,13 28,13 48,3 110 2,73 28,73 48,3 125 2,22 28,22 60,3 125 2,50 28,50 60,3 140 2,06 28,06 76,1 140 2,42 28,42 76,1 160 1,88 27,88 88,9 160 2,13 28,13 88,9 180 1,69 27,69 114,3 200 1,72 27,72 114,3 225 1,37 27,37 139,7 225 1,69 27,69 139,7 250 1,34 27,34 168,3 250 1,73 27,73 168,3 280 1,30 27,30 219,1 315 1,47 27,47 219,1 355 1,06 27,06 273,0 400 1,11 27,11 273,0 450 0,82 26,82 323,9 450 1,11 27,11 323,9 500 0,81 26,81 Side 4

Twinrør Serie 1 Twinrør Serie 2 d D λ λ d D λ λ mm mm mw/mk mw/mk mm mm mw/mk mw/mk 21,3 125 1,99 27,99 21,3 140 1,73 27,73 26,9 125 2,07 28,07 26,9 140 1,79 27,79 33,7 140 1,88 27,88 33,7 160 1,57 27,57 42,4 160 1,67 27,67 42,4 180 1,42 27,42 48,3 160 1,77 27,77 48,3 180 1,48 27,48 60,3 200 1,39 27,39 60,3 225 1,18 27,18 76,1 225 1,32 27,32 76,1 250 1,12 27,12 88,9 250 1,23 27,23 88,9 280 1,02 27,02 114,3 315 0,99 26,99 114,3 335 0,90 26,90 139,7 400 0,76 26,76 139,7 450 0,63 26,63 168,3 450 0,71 26,71 168,3 500 0,59 26,59 219,1 560 0,59 26,59 219,1 630 0,48 26,48 Når vi ser denne minimale tilvækst i sammenholdt med det niveau varmetabet er bragt ned på med nye rørsystemer, så er der tale om meget små stigninger i varmetabet. Vi ville naturligvis gerne være disse foruden og kunne vi med en folie forhindre udviklingen i isoleringsevnen, så var dette en klar fordel. Det forholder sig dog således, at der i tiden efter, at ledningerne tages i drift pågår en reaktion imellem de isocyanatrester der befinder sig i skummet. Vi har ca. 30% overskud af isocyanat for at give skummet den styrke der er fordret i normen EN 253. Ved denne reaktion frigives CO 2 som medfører en forringelse af cellegassens isoleringsevne. Vi ser ikke denne udvikling i målinger på traditionelle rør, fordi CO 2 kan trænge forholdsvis hurtigt ud igennem PEH-kappen, men lukker vi denne hermetisk af, ja så koster CO 2 -tilvægsten i omegnen af 1 mw/mk på lambdaværdien. Ovennævnte forhold er blevet belyst ved flere undersøgelser og Dansk Fjernvarme s afprøvninger af forskellige præisolerede rør understøtter ovenstående. Se evt. rapporterne på Dansk Fjernvarmes hjemmeside. Det vil sige, at folien på nogle rør er mere skadelig end gavnlig men på de meget små dimensioner med lav isoleringsklasse yder den teoretisk set en fordel. Fordelen er dog forudsat, at hele ledningssystemet er beskyttet med folie, d.v.s. både muffer og fittings skal være med indbygget barriere, ellers er virkningen begrænset. Der er ved undersøgelser i Sverige lavet en sammenligning mellem fleksrør med og uden folie. Man så her, at rør med barriere som ikke var aflukket ved enden, optog ilt og kvælstof indtil ca. 4 meter fra enden efter 200 dages drift ved 80 C. Side 5

Se Bilag 3, uddrag af rapporten Vores konklusion er følgelig, at det ikke er praktisk muligt, at få et hermetisk tæt rørsystem. Omkostningerne derved står ikke mål med det varmetab der teoretisk kunne sparres. Vi tror på, at der vil være en stadig stigning i isoleringsgrad og at vi dermed får så store skumvolumener, at stigningen i lambdaværdien er meget begrænset. Vi vil samtid udbyde rør der er tilpasset nutidige driftsforhold, med lav massefylde i skummet og meget lave lambdaværdier. Vi vil forsat arbejde for en stadig forbedring af systemerne og deres anvendelse og vi vælger i disse bestræbelser, at anvende en løsning uden diffusionsspærrer. 2) Varmetabet Vi overfører de beregnede Lambda-værdier til Dansk Fjernvarme s beregningsfil for varmetab. I det givende eksempel har vi valgt temperatursættet 70 C/35 C/8 C. Man kan frit vælge at lægge sine aktuelle drifttemperaturer ind for at få de tal der passer for det aktuelle værk. Fig 3 Uddrag fra Dansk Fjernvarme s beregningsfil for varmetab. Beregning af varmetab for rørmængde, betragtet over rørets levetid. Rørleverandør: Temperatur Lægningsforhold Frem: 70 Retur: 35 Omgivelser 8 oc oc oc Dybde: 0,5 m Kalkulationsrente: 3% λ jord 1,5 W/mK Tidsperiode: 30 År. λ medierør 0,4 W/mK Beregningspris for fjernvarme til varmetab: 450 KLASSISK PRÆRØR Trace Dim: dydre medierør medierør godstyk. Dydre kapperør kapperør godstyk. afstand m prærør λ vægtet over tid Varmetab Varmetab Udgift til varmetab Udgift til varmetab meter mm mm mm mm meter W/mK W/m kanal kw MWh/år År 1 [kr] Hele perioden [kr] 20 DN 16 16 2 93 6 0,15 0,02515 8,1 0,2 1,4 641 12.562 20 DN 16 16 2 110 7 0,15 0,02479 7,3 0,1 1,3 577 11.305 20 DN 16 16 2 130 8 0,15 0,0245 6,6 0,1 1,2 524 10.268 20 DN 16 16 2 160 11 0,15 0,02386 5,9 0,1 1,0 468 9.175 20 DN 20 20 2 63 6 0,15 0,03344 17,1 0,3 3,0 1.351 26.485 20 DN 20 20 2 93 6 0,15 0,02521 9,4 0,2 1,6 739 14.493 20 DN 20 20 2 110 7 0,15 0,02482 8,3 0,2 1,5 656 12.859 20 DN20 20 2 130 8 0,15 0,02452 7,5 0,1 1,3 589 11.548 20 DN 25 25 2,3 160 11 0,15 0,02388 7,4 0,1 1,3 586 11.490 20 DN 25 25 2,3 93 6 0,15 0,02531 11,1 0,2 1,9 872 17.099 20 DN 25 25 2,3 110 7 0,15 0,02488 9,6 0,2 1,7 760 14.892 20 DN 25 25 2,3 130 8 0,15 0,02456 8,5 0,2 1,5 672 13.177 20 DN 25 25 2,3 160 11 0,15 0,02389 7,4 0,1 1,3 586 11.494 TWIN PRÆRØR Trace Dim: dydre stålrør s godstyk. Dydre kapperør s godstyk. afstand m stålrør λ vægtet over tid Varmetab Varmetab Udgift til varmetab Udgift til varmetab meter mm mm mm mm mm W/mK W/m kanal kw MWh/år År 1 [kr] Hele perioden [kr] 20 DN 16 16 2 93 6 9 0,02526 6,7 0,1 1,2 529 10.369 20 DN 16 16 2 110 7 11 0,02485 5,8 0,1 1,0 460 9.025 20 DN 16 16 2 130 8 13 0,02454 5,2 0,1 0,9 407 7.975 20 DN 16 16 2 160 11 15 0,02388 4,5 0,1 0,8 354 6.930 20 DN 20 20 2 93 6 9 0,02539 8,3 0,2 1,5 657 12.876 20 DN 20 20 2 110 7 11 0,02493 7,0 0,1 1,2 551 10.798 20 DN20 20 2 130 8 13 0,02458 6,0 0,1 1,1 474 9.283 20 DN 20 20 2 160 11 15 0,02391 5,1 0,1 0,9 403 7.894 20 DN 25 25 2 110 7 11 0,02506 8,8 0,2 1,5 695 13.629 20 DN 25 25 2 130 8 13 0,02466 7,3 0,1 1,3 572 11.221 20 DN 25 25 2 160 11 15 0,02395 6,0 0,1 1,0 471 9.234 Side 6

Vi overfører de beregnede værdier til en sammenstilling i filen Varmetab fra Enkelt Twin eller Dobbeltrør. I denne fil beregner vi tabet fra dobbeltrør (Ikke mulig i DFF-filen) ved at anvende de værdier der er fundet for Twinrør og vægte frem/retur efter temperaturdifferencen på det enkelte medierør. Fig 4 Sammenstilling af varmetab Temperatur Lægningsforhold Frem: 70 C Dybde: 0,5 m Stikledningslængde 20 m Retur: 35 C λ jord 1,5 W/mK Omgivelser 8 C λ medierør 0,4 W/mK Enkelt rør Trace Dim: d ydre medierør (DFF-Fil) D ydre kapperør kapperør godstyk. afstand m prærør λ vægtet over tid Varmetab Varmetab meter mm mm mm meter W/mK W/m kanal kw MWh/år 20 DN 16 16 93 6 0,15 0,02515 8,1 0,163 1,42 20 DN 16 16 110 7 0,15 0,02479 7,3 0,146 1,28 20 DN 16 16 130 8 0,15 0,0245 6,6 0,133 1,16 20 DN 16 16 160 11 0,15 0,02386 5,9 0,119 1,04 20 DN 20 20 63 5 0,15 0,03344 17,1 0,343 3,00 20 DN 20 20 93 6 0,15 0,02521 9,4 0,188 1,64 20 DN 20 20 110 7 0,15 0,02482 8,3 0,166 1,46 20 DN 20 20 130 8 0,15 0,02452 7,5 0,149 1,31 20 DN 20 20 160 11 0,15 0,02388 7,4 0,149 1,30 20 DN 25 25 93 6 0,15 0,02531 11,1 0,221 1,94 20 DN 25 25 110 7 0,15 0,02488 9,6 0,193 1,69 20 DN 25 25 130 8 0,15 0,02456 8,5 0,171 1,49 20 DN 25 25 160 11 0,15 0,02389 7,4 0,149 1,30 Twin rør (DFF-Fil) Trace Dim: d ydre stålrør D ydre kapperør kapperør godstyk. afstand m stålrør λ vægtet over tid Varmetab Varmetab meter mm mm mm mm W/mK W/m kanal kw MWh/år 20 DN 16 16 93 6 9 0,02526 6,7 0,134 1,18 20 DN 16 16 110 7 11 0,02485 5,8 0,117 1,02 20 DN 16 16 130 8 13 0,02454 5,2 0,103 0,90 20 DN 16 16 160 11 15 0,02388 4,5 0,090 0,79 20 DN 20 20 93 6 9 0,02539 8,3 0,167 1,46 20 DN 20 20 110 7 11 0,02493 7,0 0,140 1,22 20 DN20 20 130 8 13 0,02458 6,0 0,120 1,05 20 DN 20 20 160 11 15 0,02391 5,1 0,102 0,90 20 DN 25 25 110 7 11 0,02506 8,8 0,176 1,55 20 DN 25 25 130 8 13 0,02466 7,3 0,145 1,27 20 DN 25 25 160 11 15 0,02395 6,0 0,120 1,05 Side 7

Dobbelt rør (Interpolation) Dimensioner Tab ved twin Temperaturdif. -T Rekativ Tab pr rør Varmetab Fremløb Retur Kappe Tw16 Tw20 -T Frem -T Retur Frem Retur Andel 1 Andel 2 mm mm mm W/m W/m C C W/m W/m W/m W kwh/år 16 20 93 6,7 8,3 62 27 0,70 0,30 4,67 2,53 7,20 144,0 1261,8 16 20 110 5,8 7,0 62 27 0,70 0,30 4,07 2,12 6,19 123,8 1084,2 16 20 130 5,2 6,0 62 27 0,70 0,30 3,59 1,82 5,42 108,3 949,1 16 20 160 4,5 5,1 62 27 0,70 0,30 3,12 1,55 4,67 93,5 818,9 Fig 5 Sammenstilling af tab fra forskellige dimensioner og isoleringsklasser Forneden sammenholder vi resultaterne for de tre typer rør og med reference til dimensionen 20/93 mm Enkeltrør, ser vi på potientielle besparelser i %. Reference-røret har under 50% af det tab vi har i de gamle ø20/63mm flexrør, men der kan inden for standard produktprogrammet opnås yderligere en halvering af tabet. Sammenstilling af resultater med reference værdi for dimension 20/93 Enkeltrør Twin rør Dobbelt rør Dimension Tab Reduktion Dimension Tab Reduktion Dimensio n Tab Reduktio n W/m % W/m % W/m % Enkelt 20/93 9,4 Reference Twin 20/110 7,0 25,5 Enkelt 20/110 Enkelt 20/130 Enkelt 16/130 8,3 11,7 Twin 20/130 6,0 36,2 7,6 19,1 Twin 20/160 5,0 46,8 6,7 28,7 Twin 16/110 5,8 38,3 Twin 16/125 5,2 44,7 Twin 16/160 4,4 53,2 Dob. 16-20/110 Dob. 16-20/130 Dob. 16-20/160 6,2 34,3 5,4 42,3 4,6 51,0 Reducerer men en dimension Twin 20/110 til dimensionen Dobbelt 16-20/110, så får man reduceret tabet fra 7,0 til 6,19 W/m hvilket er tæt på de 6,0 W/m der er ved Twin 20/130, altså der hvor trykket tillader det får man næsten samme effekt ved at reducere fremløbet som ved at øge isoleringsklassen og så koster det ikke noget. Side 8

3) Stikledningsøkonomi Med viden om de muligheder der foreligger er det så ganske væsentligt, at finde en økonomisk optimal løsning. Teknikken er relativ simpel, men fremtidens energipriser og skattepolitik forbliver et gæt! I filen TI 12-02 er der lavet en tabel med sammenstilling af varmetabsomkostningerne og rør-prisen (Excl fittings og muffer m.v.) Dette er en forenklet model som man kan bygge ud efter de materialevalg, muffesystemer og montagepriser der er aktuelle for det enkelte værk, men formålet med den forenklede model er, at se en trend i økonomien. De varmetabet er den største andel af omkostningerne, vil optimum være meget afhængig af varmens produktionspris. Ligeledes vil optimum flyttes om man kan neddimensionere fremløbsledningen eller evt begge rør. Tabellen viser værdier for enkeltrør i 16 & 20 mm, herefter for twin i samme dimensioner, først med den tillægsomkostning til et overgangsrør der vil være nødvendig når der afgrenes med twin flexrør fra et enkeltrørssystem. Den første kolonne med difference er i forhold til en ledning i dimensionen 20/93 som reference-rør, den næste difference er forudsat, at dimension og system (enkel eller twin) er fastlagt, så der alene varieres på isoleringsklassen. Fig. 6 Stikledningsøkonomi, køb og drift Materiale Dimension Listepris Bukserør 1½m Rabat Købssum Varmetab Sum Difefence Diference Isoleringsklasse Kr Kr Kr (Sum) % af ref Kr (Sum) % af ref PB 20/63 45 0 26485 AluPEX 20/93 217 45 4774 14493 19267 Reference AluPEX 20/110 240 45 5280 12859 18139 1128 5,9 AluPEX 20/130 310 45 6820 11548 18368 899 4,7 AluPEX 16-93 210 45 4620 12562 17182 2085 10,8 Reference AluPEX 16-110 233 45 5126 11305 16431 2836 14,7 751,0 4,4 AluPEX 16-130 303 45 6666 10268 16934 2333 12,1 248,0 1,4 AluPEX 16-16/93 230 3916 45 4683,8 10369 15053 4214 21,9 Reference AluPEX 16-16/110 253 3916 45 4936,8 9025 13962 5305 27,5 1091 7,2 AluPEX 16-16/130 279 4015 45 5277,25 7975 13252 6015 31,2 1801 12,0 AluPEX 16-16/160 422 6800 45 8382 6930 15312 3955 20,5-259 -1,7 AluPEX 20-20/93 245 3916 45 4848,8 12876 17725 1542 8,0 Reference AluPEX 20-20/110 267 3916 45 5090,8 10798 15889 3378 17,5 1836 10,4 AluPEX 20-20/130 293 4015 45 5431,25 9283 14714 4553 23,6 3011 17,0 AluPEX 20-20/160 434 6800 45 8514 7894 16408 2859 14,8 1317 7,4 AluPEX 16-16/93 230 45 2530 10369 12899 6368 33,1 Reference AluPEX 16-16/110 253 45 2783 9025 11808 7459 38,7 1091 8,5 AluPEX 16-16/130 279 45 3069 7975 11044 8223 42,7 1855 14,4 AluPEX 16-16/160 422 45 4642 6930 11572 7695 39,9 1327 10,3 AluPEX 20-20/93 245 45 2695 12876 15571 3696 19,2 Reference AluPEX 20-20/110 267 45 2937 10798 13735 5532 28,7 1836,0 11,8 AluPEX 20-20/130 293 45 3223 9283 12506 6761 35,1 3065,0 19,7 AluPEX 20-20/160 434 45 4774 7894 12668 6599 34,3 2903,0 18,6 Side 9

4) Anlægsøkonomi og Arbejdsmiljø: En forudsætning for, at stører kappedimensioner kan være praktisk anvendelige er muligheden for at håndtere rørene uden hjælp af gravemaskiner eller elektriske spil. Med 3E-Flex er det forholdsvis let at komme rundt på begrænset plads og der behøves ikke en speciel udgravning for eks. en 160mm kappe. Fotografierne nedenfor viser en afgrening i dimensionen AluPEX 16-20/160. Røret kan skubbes gennem et ø200mm PVC-indføringsrør, eller bukkes op i en skråboring. Der kræves ikke retteværk ved afviklervognen, røret er stabilt i udstrakt form og bliver i udgravningen. Den rillede kappe giver stor ringstivhed og meget begrænset bøjemodstand. Skummet har en ekstraordinær fleksibilitet og er hærdet af imens røret er udstrakt. Således sikrer vi et fornuftigt arbejdsmiljø og en enkel arbejdsgang under anlægsfasen. 5) Afkøling Afkølingen over stikledninger er afgørende for hvor meget værket kan sænke sin fremløbstemperatur og dermed gøre en stor indsats for at reducere varmetabet på de mange kilometer ledningsnet der er anlagt inden vi alle fik fokus på varmetabet. Således kan en forbedring på kritiske dele af ledningsnettet give en stor besparelse på systemet. Dette er et emne vi ikke har dyrket så meget tidligere, men det er nu højt prioriteret. Side 10

En af vore kunder fortalte om en interessant observation. Han havde med nye varmemålere pludselig mange data og én af disse var årsgennemsnit for fremløbstemperaturen. På samme gade fandt han to relativt ens forbrugere med en forskel på ca. 10 C. Eneste forskel var stikledningsdimensionen. Der kan være forskellige andre årsager som medvirker til dette, herunder omløb og lignende, men faktum er, at driften styres af det dårligste anlæg og den dårligste tilslutning. Vi skal derfor have dette med i betragtning, når vi dimensionerer ledningerne og vælger isoleringsklasse Vi har søgt at belyse dette forhold ved et eksempel, hvor vi har antaget en situation med et sommer-forbrug på 0,5 kw. Vi beregner med filen Stikledningsdimensionering strømningshastigheder og tider, idet vi har antaget en afkøling på 35 C over installationen. Disse værdier er sat op i en tabel i filen Temperaturfald --- under fanen Flowtider. (Se Bilag 1) Vi anvender så atter DFF s fil til at beregne varmetabet ved 1 C i temperaturdifference hvilket giver k-værdier for et af medierørene i et Twinrør. Med k-værdier og flowtider kan vi beregne temperaturen ved enden af stikledningen. Beregningen er i samme fil under fanen Temp fald Beregning. (Se Bilag 2) Til slut sætter vi resultaterne op i et skema for sammenligning. Fane: Temperaturfald skematisk. Fig. 7a Afkøling over stikledning, regneeksempel d ydre medierør d ydre kappe Type Temperatur ved ventil Temperaturfald Temperaturforskel mm mm C C C 20 93 Enkeltrør 59,38 10,62 Reference 14 93 Enkeltrør 61,47 8,53 2,09 16 93 Enkeltrør 60,89 9,11 1,51 25 93 Enkeltrør 52,28 17,72-7,10 20 63 Enkeltrør 51,98 18,02-7,40 14 93 Twinrør 63,06 6,94 3,68 14 110 Twinrør 63,85 6,15 4,47 14 130 Twinrør 64,47 5,53 5,09 14 160 Twinrør 65,18 4,82 5,80 16 93 Twinrør 62,37 7,63 2,99 16 110 Twinrør 63,31 6,69 3,93 16 130 Twinrør 64,05 5,95 4,67 16 160 Twinrør 64,79 5,21 5,41 20 93 Twinrør 60,47 9,53 1,09 20 110 Twinrør 61,90 8,10 2,52 20 130 Twinrør 62,97 7,03 3,59 20 160 Twinrør 63,97 6,03 4,59 25 110 Twinrør 55,41 14,59-3,97 25 130 Twinrør 57,71 12,29-1,67 25 160 Twinrør 59,70 10,30 0,32 Side 11

Fig. 7b: Illustration af tabelværdierne På samme gade med samme sommerlastdrift vil valget af dimension have en markant betydning. Vi kan se, at der er stor forskel i temperaturen ved stikindføringen. Igen anvender vi enkeltrør 20/93 som reference. Denne taber ca. 10 C over stikledningen, imod et ældre 20/63 der taber 18 C eller et Twin 16/160 som taber 5,2 C. Fremløbsrøret er her det vigtigste og det får ikke praktisk betydning for fremløbstemperaturen om returen øges for at kompensere for tryktab. Side 12

6) Dimensionering Ovenfor anførte data viser med stor tydelighed, at korrekt dimensionering er en forudsætning for at opnå optimale forhold. Det betyder, at gamle tommelfingerregler med hensyn til dimensionering kan blive ganske dyre. Disse baserer naturligvis på års erfaringer og har tilsikret boligerne tilstrækkelig varmeforsyning, men i dag er forholdene noget forandrede. Vi har et dimensioneringsværktøj, som består af en generel beregning for hovedledninger samt en specifik beregning for stikledninger. Der et tanken, at denne stikledningsberegning som kun kræver få minutter at udføre, bør anvendes ved de fleste stikledninger, især på kritiske stæder og i ydrekanten af forsyningsnettet. Ved eksisterende boliger kan man oftest tilvejebringe historiske data for forbruget, ved nye er det forud defineret. Dette forbrug skal så omsættes til en effekt og her kræver det kendskab til installationen i eksisterende huse og gerne et regelsæt for installatører når disse skal vælge en ny installation. Der findes i dag fjernvarme-units, som arbejder fint sammen med de ønsker vi har omkring optimering. Bedre vekslere og muligheden for en indbygget booster-pumpe betyder at stort set alle huse kan forsynes med en dimension 16-20 mm eller sågar 16-16 mm. Det er med ledningsnet som det gamle ordsprog siger: En kæde er ikke stærkere end det svageste led, så systemet fra kedel til radiator skal betragtes under et og designes så alle led arbejder imod samme målsætning ENERGIEFFEKTIVITET. Beregningsfilen giver mulighed for at kombinere forskellige dimensioner på fremløb og retur-ledningerne. Der er ligeledes mulighed for at vælge en booster-pumpe. Se Fig.8. Der er forneden i regnearket en illustration af trykforløbet over ledningen. Ved fællesstik adderes effekterne, der er ikke automatisk beregnet en samtidighedsfaktor. Der kan vælges om man kører med brugsvandsprioritering. Side 13

Fig. 8 Stikledningsdimensionering, beregning Beregningsforudsætninger: Fremløbstemperatur: 70 C Returtemperatur: 30 C Rørets ruhed: 3,00E-05 m Jordtemperatur: 8 C Kinematisk viskocitet: 3,65E-07 m2/s Afkøling: 40 C Specifik varmekapacitet: 4,187 kj/kg K NORDIC Massefylde: 0,980 kg/l Min. Differenstryk ved stik: 20 mvs Tyngdeacceleration: 9,810 m/s2 Differenstryk brugerinstallation: 4 mvs Projektnavn: Tilslutningseffekt varme: 32 kw Varmeværk: Tilslutningseffekt vand: 8 kw Bemærkning: (Prioriteret effekt) Vestergade 37 Ledningsstrækning: Kanalmeter: Antal forbrugere: Effekt rumopvarmning: Effekt vand: Dim.givende effekt: incl. skønnet varmetab Anbefalet rørdiameter Valgt rørdiameter Klik på pilene så feltet bliver blå Punkt m stk kw kw kw mm mm mm mmvs/m m/s m/s mvs s mvs mvs Valg Rørdiameter ENS 25 1 32,0 8,0 32,0 20 ø16 x 2,0 16 355,33 1,00 1,7248 17,77 14,49 20,00 11,12 (1,77) 7,12 Dobbelt Frem 25 1 32,0 8,0 32,0 20 ø16 x 2,0 16 355,36 1,00 1,7248 8,88 14,49 20,00 11,12 Dobbelt Retur 25 1 32,0 8,0 32,0 20 ø20 x 1,9 20 77,32 1,00 0,9464 1,93 26,42 15,18 17,12 10 mvs 10 Tryktab: Anbefalet strømningshastighed Strømningshastighed: Tryktab på strækning: Tid Tilslutning Forbruger Boosterpumpe løftehøjde: Triple Frem1 25 1 16,0 4,0 16,0 15 ø14 x 2,0 14 239,66 1,00 1,2418 5,99 20,13 20,00 14,01 Triple Frem2 25 1 16,0 4,0 16,0 15 14 239,66 1,00 1,2418 5,99 20,13 20,00 14,01 Triple Retur 25 1 32,0 8,0 32,0 20 ø20 x 1,9 20 77,31 1,00 0,9464 1,93 26,42 8,08 10,01 Ingen 0 25,00 20,00 Ens dim Frem 15,00 Ens dim Retur mvs 10,00 5,00 Dobbelt Frem - Tilslutning Forbruger Dobbelt Retur -5,00 Side 14

Konklusion: Vi kan IKKE sige hvad der bedst for det enkelte værk, men vi kan levere de værktøjer, som hjælper værket i sin beslutning. Det er klart, at alle beregninger er forbundet med den meget store usikkerhed, at vi ikke kender morgendagens energipris. Miljø & Skattepolitik vil være afgørende for det optimale valg af rørsystem. Skal vi komme med et forsigtigt bud, så må det være, at man skal betragte hver stikledning individuelt. Dette kræver ikke en stor indsats, men blot at man har styr på data for sit ledningsnet. Man bør neddimensionere i det mindste fremløbsledningen, så man udnytter det differenstryk der ellers blot går tabt. Man bør overveje, om lange stikledninger og stikledninger yderst på nettet skal have mere isolering for at holde fremløbstemperaturen i enden, så man evt. kan sænke den ved værket. Vi hjælper gerne kunderne med disse betragtninger, idet vi tilpasser disse beregninger efter det enkelte værks ønsker og frem for alt, så har vi produktpaletten til netop disse optimeringer. Vi har kort omstillingstid og fremstiller de dimensioner der er optimale for driften af nettene. Produktpaletten er tilpasset fremtidens krav og det er muligt at opnå meget store besparelser i varmetabet, uden at anlægsomkostningerne øges betydeligt. Det er et spørgsmål om at udnytte materialerne bedst muligt og at få mest valuta for pengene, når man gør sin investering. Side 15

Bilag 1 Beregning af flowtider: Side 16

Bilag 2 Beregning af temperaturfald. Side 17

Bilag 3 Uddrag fra rapport: flexibla fjärrvärmerörs isoleringsegenskaper Ulf Jarfelt, Olle Ramnäs, Camilla Persson, Charlotte Claesson Udført for Svensk Fjernvarme Kurven viser aksial diffusion fra rørende på fleksible rør med aluminiums diffusionsspærre efter 200 dage med 80 C i drift, uden aluspærre på skumende. Iltdiffusion fra rørende: Kvælstofdiffusion fra rørende: Side 18

Kontakt STAR PIPE Nordic Salgschef Jens Jespersen mobil 25273910, Mail jj@starpipenordic.dk Teknisk Chef Jan Rasmussen mobil 51836667, Mail jr@starpipenordic.dk Vi repræsenterer: Powerpipe Systems AB, Ellesbovägen 101, 425 05 Hisings Kärra, Sverige Samt: Energioptimering 3E AB, Södra Industrivägen 12, Kilsta, 6 91 37 Karlskoga Side 19