BILAG A Workshop om Lavtemperaturfjernvarme Gruppen blev inviteret til at deltage i en workshop om lavtemperaturfjernvarme hos Brønderslev Forsyning. Baggrunden for workshoppen var problemstillingen om, hvordan fjernvarme også i fremtiden kan være et attraktivt alternativ til individuel opvarmning, når nye boliger har et mindre energiforbrug. Der blev arbejdet for at udvikle et koncept for lavtemperaturfjernvarme, der påvirker både fjernvarmeforsyningen og varmeforbrugerne positivt. Yderligere arbejdes der også for at udnytte lavtemperaturfjernvarme til at skabe regional fremgang ved blandt andet nye jobs og øget omsætning. I workshoppen deltog en række forskellige aktører indenfor fjernvarmeområdet. Disse var repræsentanter fra forskellige områder som; kommune, universitet, forsyningsselskaber, konsulentvirksomheder og producenter af udstyr til fjernvarme. Programmet for workshoppen startede med tre indlæg efterfulgt af to workshops, hver med en fælles opsamling. Dette bilag vil gennemgå nogle af de væsentlige informationer, der kom ud af deltagelsen i workshoppen, startende med de tre indlæg og efterfulgt af de to workshops og deres opsamlinger. Formålet er ikke at give et fuldstændigt referat af workshoppen, men derimod at beskrive de mest væsentlige informationer for dette projekt fra hver del af workshoppen. A.1 Indlæg De tre indlæg blev givet af Professor Henrik Lund, AAU og 4DH-projektet, Tom Diget, Viborg Fjernvarme og Civilingeniør Claus Topp, NIRAS [Lund, 2014, Diget, 2014, Topp, 2014]. De tre indlæg vil blive beskrevet som en gennemgang af væsentlige pointer i forbindelse med indeværende speciale. Professor Henrik Lund: Det store billede - hvor er fjernvarmen på vej hen og hvordan kan lavtemperatur finde sin rolle? Fjernvarme har en berettigelse, fordi den kan medvirke til udnyttelse af ressourcer, der ikke kan udnyttes i individuelle systemer, som fx affald og geotermi. Den kan også muliggøre fleksibel kraftvarme, der i kombination med varmepumper medvirker til en bedre indregulering af vindkraft. Der er i en række rapporten argumenteret for en udbygning af fjernvarmenettet vil være samfundsøkonomisk rationelt, men der kan ikke gives et svar for alle områder i Danmark. Det vil derfor kræve en individuel analyse af de enkelte områder for at afklare om fjernvarme skal vælges som opvarmningsform. I de områder, hvor fjernvarme ikke er den samfundsøkonomi- 93
Workshop om Lavtemperaturfjernvarme 4. juni 2014 ske bedste løsning bør individuelle varmepumper dække varmebehovet i boliger. Der er lavet en undersøgelse af varmeforbruget i lavenergibyggeri i Aalborg Kommune. Undersøgelsen er fortaget for 100 boliger opført efter Laveenergiklasse 2015. Der er i det første år fundet, at forbruget i gennemsnit er 50 % over energikravet for byggestandarden. Der er også fundet meget store variationer mellem boligerne, hvor dem med det laveste forbrug ligger 10-20 % under energikravet, mens dem, der har det højeste forbrug ligger 300-400 % over energikravet. Tom Diget: Praktiske erfaringer med lavtemperaturfjernvarme Viborg fjernvarme arbejder på at reducere tab i deres net. Dette arbejde inkluderer blandt andet et fokus på lavere temperaturer i nettet. Et incitament er rabat til kunder med en lav returtemperatur og prisstraf til kunder med høj returtemperatur. Det er indtil nu lykkedes, at sænke temperaturen i nettet med 10 C grader på både fremløb og retur. I øjeblikket arbejdes der med en dimensioneringstemperatur på 55 C ved kunden og det er planen at sænke den yderligere. Når det drejer sig om laveenergibyggeri antages et varmeforbrug, der er 20 % højere end energikravet til boligerne. En udfordring ved lavenergibyggeri er, at brugerne kan fravælge fjernvarme selv hvis bruger-, virksomheds- og samfundsøkonomien er positiv. En anden udfordring er, at de fremtidige komfortønsker ikke nødvendigvis passer sammen med lavenergi, da fx spabade eller rainshower har meget høje energiforbrug, hvilket kan være en udfordring at levere. Et rainshower kan fx have et forbrug på 22,5 liter per minut, hvilket kræver 45 kw forsyning. Civilingeniør Claus Topp: Hvilke muligheder og begrænsninger sætter de bygningsmæssige regulativer for lavtemperatur? I henhold til DS469 skal brugsvand opvarmes fra 10-55 C. Det er altså et krav at vandet skal ramme 55 C. Efter DS468 skal varmeanlæg dimensioneres efter -12 C ude og 20 C inde. Det er de samme temperaturer, der benyttes, når der regnes energirammer for boliger. Dette betyder, at der ikke altid er en korrekt sammenhæng mellem virkeligheden og beregningerne. Der benyttes en bruttoenergifaktor for fjernvarme og varmepumper efter tabel A.1. Ifølge Claus Topp giver dette en fordel for fjernvarmen. Der bør inden for fjernvarme arbejdes for at sænke den faste andel af afregninger, for at blive mere konkurrencedygtig i forhold til varmepumper. Fjernvarme Varmepumpe BR10 1,0 2,5 LE15 0,8 2,5 BK20 0,6 1,8 Tabel A.1: Bruttoenergifaktor for fjernvarme og varmepumpe. 94
4. juni 2014 Workshop om Lavtemperaturfjernvarme A.2 Workshops De to worshops og de fælles opsamlinger er her beskrevet i fællesskab. Der blev udarbejdet syv konkrete forslag til projekter, der enten enkeltvis eller i fællesskab med andre projekter bør arbejdes videre med [Brønderslev Forsyning, 2014]. 1. Dynamisk prisstruktur på fjernvarme. Med inspiration fra blandt andet teleselskaber, hvor der til mobiltelefoner kan vælges mellem forskellige pakker. Det skal være enkelt at overskue og med mulighed for at ændre sit valg hvis ens forbrug ændres. 2. Forsyningsdifferentieret bygningsreglement. I stedet for et nationalt bygningsreglement bør der indarbejdes regler, der tager hensyn til den lokale forsyning. Dette kan blandt andet betyde, at bruttoenergifaktoren for fjernvarme skal afhænge af forsyningsmiks i området. Det kan også betyde, at kravene til isolering afhænger af forsyningsmuligheder i området. 3. Integrering af elpartron eller varmepumpe i installation i boliger. Dette giver mulighed for at sænke fremløbstemperaturen og evt. returtemperaturen. Det skal beregnes om det hænger økonomisk sammen. 4. Fokus på afkøling ved kunderne. Dette kan fx løses ved at fjernvarmeselskabet ejer den unit, der står ved de enkelte kunder og fjernovervåger denne, så driften kan optimeres. Der er også mulighed for at inkludere vejrkompensation på installationen 5. Der skal arbejdes for forsøg med alternative ledninger til distributionen. Plastikrør bør med de lavere temperaturer i nettet være en mulighed, der både har lavere økonomiske omkostninger og er lettere at håndtere, da de ikke skal svejses sammen. Triplerør bør undersøges, da der med to fremløb og et returløb muligvis kan opnås en reduktion i tabet særligt om sommeren, hvor behovet for varme er lavt og der derfor kun benyttes et fremløb, mens der om vinteren er sikret nok kapacitet med to fremløb. 6. Alternativ rørføring. Rørene skal føres over så kort en afstand som muligt. Dette kan muligvis tænkes ind i lokalplanlægningen, så placeringen af byggegrunde optimeres efter forsyningen af området med blandt andet fjernvarme. 7. Alternativ forsyning. Varmepumpeenhed placeret i området af forsyningen, der gennem et firedobbelt rør leverer vand til boliger. Fordelingen kan fx være et rør til opvarmning med 40 C, et rør til varmt brugsvand med 60 C, et rør med koldt vand til køleflade i genvexanlæg og et samlet returrør. Dette skal kombineres med en simpel plug-and-play unit til boligerne samt intelligent styring af driften blandt andet med overvågning af varmeinstallationer og genvexanlæg. Yderligere blev der blandt andet diskuteret byggemodning. De fjernvarmeselskaber, der var repræsenteret benytter sig alle af byggemodning, når de skal ud i nye områder. I Brønderslev Kommune har de haft en enkelt sag, hvor fjernvarme ikke var en del af byggemodningen. Dette ledte til, at en række boligejere nægtede at betale for fjernvarmen da de valgte alternativer opvarmningsformer. Sagen endte med, at kommunen kom til at betale en del af omkostninger 95
Workshop om Lavtemperaturfjernvarme 4. juni 2014 til fjernvarmenettet. Dette understreger dermed, at byggemodning giver en sikkerhed for investeringen i fjernvarmenettet, så regningen ikke ender hos fjernvarmeselskaber eller kommune, såfremt boligejerne vælger andre forsyningsformer. 96
BILAG B Anlægsomkostninger for distributionsnet Dette bilag indeholder en gennemgang af de beregnede omkostninger for at anlægge et distributionsnet, der kan forsyne de modellerede boliger med tilstrækkelig varme. Beregningerne er udført for et traditionelt forgreningsnet, hvor der anvendes henholdsvis traditionelle systemtemperaturer samt lavtemperatur. Ligeledes er der regnet anlægsomkostninger for en alternativ mere direkte rørføring med lavtemperatur. Beregningerne er udført for varmebehov på henholdsvis 5 kw, 10 kw og 25 kw per hus, hvor 5 kw og 10 kw repræsenterer boliger med varmtvandsbeholder og 25 kw repræsenter boliger med gennemstrømsvarmeveksler. B.1 Beregnede anlægsomkostninger for 5 kw varmebehov per hus Tabel B.1, B.2 og B.3 illustrerer de beregnede anlægsomkostninger for distributionsnettene ved et varmebehov på 5 kw, svarende til[energistyrelsen, 2013] s definerede behov i nye lavenergiboliger. Her ses det, at det er billigst at anlægge et distributionssystem med traditionelle temperaturer. Dette skyldes at det med de højere systemtemperaturer er muligt at overføre større mængder varme i de enkelte rørdiametre sammenlignet med, hvis der anvendes lavtemperatur. Sammenlignes tabel B.1 og tabel B.2 ses det, at en væsentlig del af det anlagte distributionsnet ved lavtemperatur skal anlægges i dimension DN65, der ikke er nødvendig at anvende ved traditionelle systemtemperaturer. En større dimension er mere omkostningstung per anlagt meter, hvilket er medvirkende til at distributionsnettet med lavtemperatur bliver dyrere sammenlignet med distributionsnettet, hvor der anvendes traditionelle systemtemperaturer. For at undersøge om anlægsomkostningerne kan holdes nede, selvom distributionsnettet anlægges som lavtemperatur er der udarbejdet et bud på en alternativ rørføring, hvor den samlede netlængde forsøges minimeret. Dette er gjort ved at omlægge det oprindeligt udlagte net, således at rørføringen føres direkte forbi en eventuel bolig og behovet for stikledninger derved minimeres, resultaterne herfor ses i tabel B.3. Den nye alternative rørføring resulterer i en reduktion på 110 m svarende til ca. 8 % i forhold til det oprindeligt udlagte net. Til trods for denne reduktion er anlægsprisen stadig højere sammenlignet med det traditionelt udlagte net med traditionelle systemtemperaturer, men dog lavere en det traditionelt udlagte net med lavtemperatur. 97
Anlægsomkostninger for distributionsnet 4. juni 2014 Traditionel systemtemperatur, 5 kw Rørdimension Rørpris [DKK/m] Længde [m] Samlet pris [DKK] DN20 789 795 626.858 DN25 832 185 153.857 DN32 951 123 116.995 DN40 1.112 112 124.566 DN50 1.373 187 256.717 Total 1.402 1.278.993 Tabel B.1: Anlægsomkostninger for distributionsnet med traditionelle temperaturer ved 5 kw varmebehov per bolig. Lavtemperatur, 5 kw Rørdimension Rørpris [DKK/m] Længde [m] Samlet pris [DKK] DN20 789 688 542.488 DN25 832 163 135.561 DN32 951 128 121.751 DN40 1.112 79 87.864 DN50 1.373 130 178.467 DN65 1.575 214 336.945 Total 1.402 1.403.075 Tabel B.2: Anlægsomkostninger for distributionsnet som lavtemperatur ved 5 kw varmebehov per bolig. Lavtemperatur med alternativ rørføring, 5 kw Rørdimension Rørpris [DKK/m] Længde [m] Samlet pris [DKK] DN20 789 244 192.394 DN25 832 364 302.724 DN32 951 240 228.283 DN40 1.112 142 157.932 DN50 1.373 228 313.003 DN65 1.575 74 116.514 Total 1.292 1.310.851 Tabel B.3: Anlægsomkostninger for distributionsnet som lavtemperatur med alternativ rørføring ved 5 kw varmebehov per bolig. B.2 Beregnede anlægsomkostninger for 10 kw varmebehov per hus Tabel B.4, B.5 og B.6 illustrerer de beregnede anlægsomkostninger for distributionsnettene ved et varmebehov på 10 kw, svarende til[energistyrelsen, 2013] s definerede behov i eksisterende boliger og det forbrug, der ifølge [Verdo Varme A/S, 2013], erfaringsmæssigt bør forventes i nye lavenergiboliger, hvis disse opføres med varmtvandsbeholder. Her gælder det igen, at det er billigst at anlægge et distributionssystem med traditionelle temperaturer. 98
4. juni 2014 Anlægsomkostninger for distributionsnet Traditionel systemtemperatur, 10 kw Rørdimension Rørpris [DKK/m] Længde [m] Samlet pris [DKK] DN20 789 688 542.488 DN25 832 163 135.561 DN32 951 128 121.751 DN40 1.112 79 87.864 DN50 1.373 130 178.467 DN65 1.575 214 336.945 Total 1.402 1.403.075 Tabel B.4: Anlægsomkostninger for distributionsnet med traditionelle temperaturer ved 10 kw varmebehov per bolig. Lavtemperatur, 10 kw Rørdimension Rørpris [DKK/m] Længde [m] Samlet pris [DKK] DN25 832 753 626.240 DN32 951 101 96.069 DN40 1.112 68 75.630 DN50 1.373 131 179.839 DN65 1.575 119 187.367 DN80 1.717 131 224.962 DN100 2.198 99 217.586 Total 1.402 1.607.693 Tabel B.5: Anlægsomkostninger for distributionsnet som lavtemperatur ved 10 kw varmebehov per bolig. Lavtemperatur med alternativ rørføring, 10 kw Rørdimension Rørpris [DKK/m] Længde [m] Samlet pris [DKK] DN25 832 386 321.021 DN32 951 224 213.064 DN40 1.112 142 157.932 DN50 1.373 238 326.731 DN65 1.575 228 358.988 DN100 2.198 74 162.640 Total 1.292 1.540.377 Tabel B.6: Anlægsomkostninger for istributionsnet som lavtemperatur med alternativ rørføring ved 10 kw varmebehov per bolig. B.3 Beregnede anlægsomkostninger for 25 kw varmebehov per hus Tabel B.7, B.8 og B.9 illustrerer de beregnede anlægsomkostninger for distributionsnettene ved et varmebehov på 25 kw, svarende til det forbrug, der ifølge [Verdo Varme A/S, 2013], erfaringsmæssigt bør forudsættes som forventet forbrug i nye lavenergiboliger, hvis disse skal opvarmes 99
Anlægsomkostninger for distributionsnet 4. juni 2014 ved fjernvarme med gennemstrømsvarmeveksler. Her gælder det igen, at det er billigst at anlægge et distributionssystem med traditionelle temperaturer. Traditionel systemtemperatur, 25 kw Rørdimension Rørpris [DKK/m] Længde [m] Samlet pris [DKK] DN25 832 688 572.182 DN32 951 89 84.655 DN40 1.112 97 107.883 DN50 1.373 111 152.383 DN65 1.575 99 155.876 DN80 1.717 146 250.721 DN100 2.198 172 378.028 Total 1.402 1.701.730 Tabel B.7: Anlægsomkostninger for distributionsnet med traditionelle temperaturer ved 25 kw varmebehov per bolig. Lavtemperatur, 25 kw Rørdimension Rørpris [DKK/m] Længde [m] Samlet pris [DKK] DN32 951 688 654.412 DN40 1.112 67 74.517 DN50 1.373 102 140.028 DN65 1.575 112 176.345 DN80 1.717 115 197.486 DN100 2.198 146 320.885 DN125 2.630 172 452.406 Total 1.402 2.016.079 Tabel B.8: Anlægsomkostninger for distributionsnet som lavtemperatur ved 25 kw varmebehov per bolig. Lavtemperatur med alternativ rørføring, 25 kw Rørdimension Rørpris [DKK/m] Længde [m] Samlet pris [DKK] DN32 951 236 224.478 DN40 1.112 152 169.054 DN50 1.373 216 296.529 DN65 1.575 274 431.416 DN80 1.575 166 285.067 DN100 2.198 174 382.424 DN125 2.630 74 194.640 Total 1.292 1.983.609 Tabel B.9: Anlægsomkostninger for distributionsnet som lavtemperatur med alternativ rørføring ved 25 kw varmebehov per bolig. 100
BILAG C Distributionstab Dette bilag indeholder en gennemgang af de beregnede nettab, der er forbundet med at anlægge et distributionsnet, der kan forsyne de modellerede boliger med tilstrækkelig varme. Beregningerne er udført for et traditionelt forgreningsnet, hvor der anvendes henholdsvis traditionelle systemtemperaturer samt lavtemperatur. Ligeledes er der regnet nettab for en alternativ mere direkte rørføring med lavtemperatur. Beregningerne er udført for varmebehov på henholdsvis 5 kw, 10 kw og 25 kw per hus, hvor 5 kw og 10 kw repræsenterer boliger med varmtvandsbeholder og 25 kw repræsenter boliger med gennemstrømsvarmeveksler. C.1 Beregnede distributionstab for 5 kw varmebehov per hus Tabel C.1, C.2 og C.3 illustrerer de beregnede varmetab for distributionsnettene ved et varmebehov på 5 kw, svarende til[energistyrelsen, 2013] s definerede behov i nye lavenergiboliger. Her ses det, at det er der ved at anvende lavtemperatur opnås det laveste varmetab for det beregnede distributionsnet. Dette skyldes, at der ved lavere temperaturer overføres mindre energi fra fjernvarmerørene til omgivelserne samt imellem frem- og returløb. Sammenlignes tabel C.1 og tabel C.2 ses det, at en væsentlig del af det anlagte distributionsnet ved lavtemperatur skal anlægges i en dimensionsstørrelse, der ikke er nødvendig at anvende ved traditionelle systemtemperaturer. En større rørdimension resulterer i et større varmetab per anlagt meter, idet der kan flyttes en større mængde varmemedie igennem. Til trods for at der ved lavtemperatur er behov for større rørdimensioner sammenlignet med ved anvendelse af traditionelle systemtemperaturer, kan der observeres en væsentligt lavere varmetab for det samlede distributionsnet. Dette skyldes, at det energimæssige tab til omgivelserne afhænger af temperaturforskellen mellem det fremførte medie og omgivelsestemperaturen, hvorfor der med fordel kan anvendes lavere systemtemperaturer. Ved at anlægge distributionsnettet som lavtemperatur er det således muligt at mindske det årlige nettab med ca. 46 MWh eller 34 %. For at undersøge om tabet kan reduceres yderligere er der udarbejdet et bud på en alternativ rørføring, hvor den samlede netlængde forsøges minimeret. Dette er gjort ved at omlægge det oprindeligt udlagte net således at rørføringen føres direkte forbi en eventuel bolig og behovet for stikledninger derved forsøges minimeret, resultaterne herfor ses i tabel C.3. Den nye alternative rørføring resulterer i en reduktion på 110 m svarende til ca. 8 % i forhold til det oprindeligt udlagte net. Den mindre samlede rørlængde resulterer i det årlige varmetab i det udlagte distributionsnet reduceres med yderligere 5 MWh eller ca 38 % sammenlignet med det 101
Distributionstab 4. juni 2014 traditionelt udlagte net med traditionelle systemtemperaturer. Traditionel systemtemperatur, 5 kw Rørdimension Varmetab [W/m] Længde [m] Varmetab [kw] Varmetab [MWh/år] DN20 9,8 795 7,8 68 DN25 10,8 185 2,0 17 DN32 11,8 123 1,4 13 DN40 14,2 112 1,6 14 DN50 13,9 187 2,6 23 Total 15,4 135 Tabel C.1: Varmetab for distributionsnet med traditionelle temperaturer ved 5 kw varmebehov per bolig. Lavtemperatur, 5 kw Rørdimension Varmetab [W/m] Længde [m] Varmetab [kw] Varmetab [MWh/år] DN20 6,0 688 4,1 36 DN25 6,6 163 1,1 9 DN32 7,2 128 0,9 8 DN40 8,7 79 0,7 6 DN50 8,6 130 1,1 10 DN65 10,3 214 2,2 19 Total 10,1 89 Tabel C.2: Varmetab for distributionsnet med lavtemperatur ved 5 kw varmebehov per bolig. Lavtemperatur med alternativ rørføring, 5 kw Rørdimension Varmetab [W/m] Længde [m] Varmetab [kw] Varmetab [MWh/år] DN20 6,0 244 1,5 13 DN25 6,6 364 2,4 21 DN32 7,2 240 1,7 15 DN40 8,7 142 1,2 11 DN50 8,6 228 2,0 17 DN65 10,3 74 0,8 7 Total 9,6 84 Tabel C.3: Varmetab for distributionsnet med lavtemperatur med alternativ rørføring ved 5 kw varmebehov per bolig. C.2 Beregnede distributionstab for 10 kw varmebehov per hus Tabel C.4, C.5 og C.6 illustrerer de beregnede anlægsomkostninger for distributionsnettene ved et varmebehov på 10 kw, svarende til [Energistyrelsen, 2013] s definerede behov i eksisterende boliger eller det forbrug, der ifølge [Verdo Varme A/S, 2013], erfaringsmæssigt bør forudsættes som forventet forbrug i nye lavenergiboliger, hvis disse opføres med varmtvandsbeholder. Her 102
4. juni 2014 Distributionstab gælder det igen, at lavere systemtemperatur resulterer i et lavere systemtab. Ved lavtemperatur reduceres det årlige tab med 46 MWh svarende til 32 % sammenlignet med traditionelle systemtemperaturer. Ved alternativ rørføring reduceres tabet med yderligere 6 MWh resulterende i en total reduktion på ca. 36 %. Traditionel systemtemperatur, 10 kw Rørdimension Varmetab [W/m] Længde [m] Varmetab [kw] Varmetab [MWh/år] DN20 9,8 688 6,7 59 DN25 10,8 163 1,8 15 DN32 11,8 128 1,5 13 DN40 14,2 79 1,1 9 DN50 13,9 130 1,8 16 DN65 16,7 214 3,6 31 Total 16,5 145 Tabel C.4: Varmetab for distributionsnet med traditionelle temperaturer ved 10 kw varmebehov per bolig. Lavtemperatur, 10 kw Rørdimension Varmetab [W/m] Længde [m] Varmetab [kw] Varmetab [MWh/år] DN25 6,6 753 5,0 44 DN32 7,2 101 0,7 6 DN40 8,7 68 0,6 5 DN50 8,6 131 1,1 10 DN65 10,3 119 1,2 11 DN80 11,5 131 1,5 13 DN100 11,5 99 1,1 10 Total 11,3 99 Tabel C.5: Varmetab for distributionsnet med lavtemperatur ved 10 kw varmebehov per bolig. Lavtemperatur med alternativ rørføring, 10 kw Rørdimension Varmetab [W/m] Længde [m] Varmetab [kw] Varmetab [MWh/år] DN25 6,6 386 2,6 22 DN32 7,2 224 1,6 14 DN40 8,7 142 1,2 11 DN50 8,6 238 2,0 18 DN65 10,3 228 2,4 21 DN100 11,5 74 0,9 7 Total 10,6 93 Tabel C.6: Varmetab for distributionsnet med lavtemperatur med alternativ rørføring ved 10 kw varmebehov per bolig. 103
Distributionstab 4. juni 2014 C.3 Beregnede distributionstab for 25 kw varmebehov per hus Tabel C.7, C.8 og C.9 illustrerer de beregnede anlægsomkostninger for distributionsnettene ved et varmebehov på 25 kw, svarende til det forbrug, der ifølge [Verdo Varme A/S, 2013], erfaringsmæssigt bør forudsættes som forventet forbrug i nye lavenergiboliger, hvis disse skal opvarmes ved fjernvarme med gennemstrømsvarmeveksler. Her gælder det igen, at lavere systemtemperatur resulterer i et lavere systemtab. Ved lavtemperatur reduceres det årlige tab med 57 MWh svarende til 34 % sammenlignet med traditionelle systemtemperaturer. Ved alternativ rørføring reduceres tabet med yderligere 1 MWh resulterende i en total reduktion på ca. 35 %. Traditionel systemtemperatur, 25 kw Rørdimension Varmetab [W/m] Længde [m] Varmetab [kw] Varmetab [MWh/år] DN25 10,8 688 7,4 65 DN32 11,8 89 1,1 9 DN40 14,2 97 1,4 12 DN50 13,9 111 1,5 14 DN65 16,7 99 1,7 14 DN80 18,7 146 2,7 24 DN100 18,8 172 3,2 28 Total 19,0 167 Tabel C.7: Varmetab for distributionsnet med traditionelle temperaturer ved 25 kw varmebehov per bolig. Lavtemperatur, 25 kw Rørdimension Varmetab [W/m] Længde [m] Varmetab [kw] Varmetab [MWh/år] DN32 7,2 688 5,0 43 DN40 8,7 67 0,6 5 DN50 8,6 102 0,9 8 DN65 10,3 112 1,2 10 DN80 11,5 115 1,3 12 DN100 11,5 146 1,7 15 DN125 11,7 172 2,0 18 Total 12,6 110 Tabel C.8: Varmetab for distributionsnet med lavtemperatur ved 25 kw varmebehov per bolig. 104
4. juni 2014 Distributionstab Lavtemperatur med alternativ rørføring, 25 kw Rørdimension Varmetab [W/m] Længde [m] Varmetab [kw] Varmetab [MWh/år] DN32 7,2 236 1,7 15 DN40 8,7 152 1,3 12 DN50 8,6 216 1,9 16 DN65 10,3 274 2,8 25 DN80 11,5 166 1,9 17 DN100 11,5 174 2,0 18 DN125 11,7 74 0,9 8 Total 12,5 109 Tabel C.9: Varmetab for distributionsnet med lavtemperatur med alternativ rørføring ved 25 kw varmebehov per bolig. 105
BILAG D Varmtvandsforbrug I dette bilag beregnes det, hvordan et normalt vandforbrug passer sammen med forskellige kapaciteter på varmeforsyningen i boliger. Der beregnes for forsyninger på henholdsvis 5, 10 og 25 kw og med forskellige størrelser varmtvandsbeholder. Hele bilaget baseres på [Videncenter for energibesparelser i byginger, 2011], og oplysninger til beregningerne stammer herfra med mindre andet er angivet. D.1 Data Varmtvandsbeholdere findes i standardstørrelser på 60, 110, 160 og 200 liter. For vandforbrug defineres fire kategorier, der ses i tabel D.1. Varmtvandsbehov Liter per minut i 10 min. Det svarer fx til: Lille 6-9 Bruser Normalt 9-12 Bruser og håndvask samtidig Stort 12-15 Badekar eller to brusere samtidig Meget stort 15-18 To brusere og en håndvask samtidig Tabel D.1: Definition af varmtvandsbehov [Videncenter for energibesparelser i byginger, 2011]. Det er antaget, at alle varmeforsyninger har varmtvandsprioritering, således, at den fulde effekt tilføres varmtvandsforsyningen, når der er behov for det. For varmtvandsforsyningen gælder det dog, at den opgivne effekt skal korrigeres med 15 % for belægninger på varmefladen i varmtvandsbeholderen: P o = P/1,15 (D.1) hvor: P o = Nominel effekt [kw] P = Effekt i varmeforsyning [kw] Dermed bliver de faktiske effekter, der kan overføres tilføres varmtvandsforsyningen på henholdsvis 4,35, 8,70 og 21,74 kw. For beholder størrelsen gælder der ligeledes, at det opgivne størrelse ikke er fuldt til rådighed. Det effektive beholdervolumen skal derfor beregnes. Denne volumen repræsenterer det volumen vand, der kan tappes fra beholderen før vandets af- 107
Varmtvandsforbrug 4. juni 2014 gangstemperatur er sunket til en given afgangstemperatur. Den effektive beholdervolumen beregnes baseret på beholderens geometriske volumen efter formlen: V 1,4 V e f f (D.2) hvor: V = Geometrisk volumen [m 3 ] V e f f = Effektiv volumen [m 3 ] Dette giver effektive volumener for de fire standardstørrelser på henholdsvis 42,9, 78,6, 114,3 og 142,9 liter. D.2 Beregninger Der testes med et simpelt tappemønster, hvor der bruges effekt i tre gange 10 minutter med 10 minutters pause mellem hvert forbrug. Dette er repræsenteret grafisk i figur D.1. Dette skal repræsentere en situation, hvor der er behov for fx tre bade indenfor en time. Vandforbrug 100,00% 80,00% 60,00% 40,00% 20,00% 0,00% 0 10 20 30 40 50 Minutter Figur D.1: Tappemønster for varmtvandsforbrug. Der ses på to parametre ved de forskellige kombinationer af effekt og beholderstørrelse. Den første er, om der kan leveres varmt vand nok til at dække behovet. Såfremt det lykkes, at dække behovet ses der også på hvor lang tid der går inden beholderen igen er fuldt opvarmet. 108
4. juni 2014 Varmtvandsforbrug Vandforbrug Opvarmningseffekt Beholdervolumen Tapninger Opvarmningstid [L] [kw] [L] dækket 6 5 60 1-6 5 110 2-6 5 160 3 >2 timer 6 5 200 3 >2 timer 6 10 60 3 65 minutter 6 10 110 3 65 minutter 6 10 160 3 65 minutter 6 10 200 3 65 minutter Tabel D.2: Vandforbrug på 6 liter per minut. Opvarmningseffekten er effekten i varmeforsyningen og beholdervolumen er den geometriske volumen. Vandforbrug Opvarmningseffekt Beholdervolumen Tapninger Opvarmningstid [L] [kw] [L] dækket 9 5 60 0-9 5 110 1-9 5 160 1-9 5 200 2-9 10 60 0-9 10 110 1-9 10 160 2-9 10 200 3 97 minutter Tabel D.3: Vandforbrug på 9 liter per minut. Opvarmningseffekten er effekten i varmeforsyningen og beholdervolumen er den geometriske volumen. Vandforbrug Opvarmningseffekt Beholdervolumen Tapninger Opvarmningstid [L] [kw] [L] dækket 12 5 60 0-12 5 110 0-12 5 160 1-12 5 200 1-12 10 60 0-12 10 110 0-12 10 160 1-12 10 200 1 - Tabel D.4: Vandforbrug på 12 liter per minut. Opvarmningseffekten er effekten i varmeforsyningen og beholdervolumen er den geometriske volumen. 109
Varmtvandsforbrug 4. juni 2014 Vandforbrug Opvarmningseffekt Beholdervolumen Tapninger Opvarmningstid [L] [kw] [L] dækket 15 5 60 0-15 5 110 0-15 5 160 0-15 5 200 1-15 10 60 0-15 10 110 0-15 10 160 0-15 10 200 1 - Tabel D.5: Vandforbrug på 15 liter per minut. Opvarmningseffekten er effekten i varmeforsyningen og beholdervolumen er den geometriske volumen. Af tabel D.2 fremgår det, at selv med et lille vandforbrug er det en udfordring for en forsyning på 5 kw. Med en stor vandbeholder kan der leveres nok varmt vand til tappemønstret, men en time efter afslutningen på tappemønstret er beholderen stadig ikke fyldt igen. Dermed kan der opstå problemer i efterfølgende timer, hvis der stadig er et tætliggende tappemønster. For en forsyning på 10 kw ses det, at der ikke er problemer med at levere nok vand og at tanken er fyldt igen indenfor 15 minutter efter det sidste bad. Hvis forbruget øges til 9 liter, som i tabel D.3, er det kun med en 10 kw forsyning og den største vandbeholder, at der kan leveres nok vand og først 97 minutter efter start er beholderen igen fyldt. For endnu større forbrug, som i tabel D.4 og D.5 kan ingen af forsyningerne dække behovet, og kun med en stor vandbeholder kan første tapning dækkes. Her er forbruget altså markant over det forsyningen kan levere. Ud fra ovenstående vil en 10 kw forsyning altså kunne klare flest situationer. En 5 kw forsyning vil kun kunne dække behovet med en stor vandbeholder og vil samtidig have svært ved at dække yderligere behov. 110