avkylningsarbete på göteborg energi ab

Transkript

1 avkylningsarbete på göteborg energi ab Anders Fransson, Göteborg Energi Forskning och Utveckling 2005:132

2

3 AVKYLNINGSARBETE PÅ GÖTEBORG ENERGI AB PRAKTISK TILLÄMPNING AV FOU-KUNSKAP Forskning och Utveckling 2005:132 Anders Fransson, Göteborg Energi ISSN Svensk Fjärrvärme AB Art nr FOU 2005:132 1

4 I rapportserien publicerar projektledaren resultaten från sitt projekt. Publiceringen innebär inte att Svensk Fjärrvärme AB tagit ställning till slutsatserna och resultaten

5 Sammanfattning FOU 2005:132 Avkylningsarbete på Göteborg Energi AB Göteborg Energi AB har mellan 1997 och 2004 bedrivit ett separat avkylningsprojekt. Några insatser gjordes redan Projektet har rapporterats löpande. Detta är en sammanfattning av de åtgärder som gjorts utan att gå in för mycket i detalj på de åtgärder som gjorts. Tyngdpunkten i rapporten ligger på de åtgärder som gjorts de senaste åren. I rapporten beskrivs olika typer av fel som hittats i Göteborg Energi AB:s FV-system. Olika sätt att hitta liknande fel beskrivs. Vissa åtgärder utvärderas ekonomiskt. Både produktionsanläggningar, FV-nät, FC och värmesystem i fastigheter berörs. Två tester som gjorts på rundgångar/varmhållningar och dess resultat omnämns i rapporten. Det är 18,5 miljoner som investerats mellan åren Det är mycket svårt att med någon exakthet värdera vilken kostnadsminskning Göteborg Energi AB erhållit av de åtgärder som gjorts. Orsaken till att det är svårt att följa upp effekterna av investeringen, är att systemet befinner sig i en kontinuerlig förändring. Utbyggnad har bl.a. skett med anslutning av flera tusen småhus. Dessa ger genomgående upphov till sämre avkylning. Vidare har ett 20-tal absorptionskylmaskiner, som drivs med fjärrvärme installerats hos kunder. Absorptionskylmaskinerna har ofta delta T på endast grader. En försiktig bedömning ligger på en besparing på drygt 8 miljoner varje år. Det skulle i så fall ge en pay off tid på mindre än 3 år avslutades avkylningsprojektet. Arbetet att övervaka returerna och åtgärda de fel som uppstår ligger i stället i linjeorganisationen. Nyckelord: Returtemperatursänkning, effektivisering, fjärrvärmecentral, sekundära värmesystem och fjärrvärmenät. 3

6 Summary FOU 2005:132 Optimizing of the district heating system in gothenburg practical application of r&dknowledge Between 1997 and 2004 there has been a project with the purpose to lower the return temperature of the district heating grid at Göteborg Energi AB. The first investments were made in Several reports are made through the years within the company (Göteborg Energi AB). This is a summary of what has been done without going into too many details. It is mostly what has been done the last four years that is described in the report. In the report you will find different types of faults that have been found in the district heating system in Gothenburg. Different ways of finding similar faults are described. Some of the steps that were made are economically evaluated. The report concludes both production plants, district heating grid, consumer substations and secondary heating systems. Two tests that were made including the results over short-cuts are mentioned in the report has been invested between 1995 and It is very hard to evaluate the exact cost effects of the investment. The reason for having trouble with estimating the cost effects is because of the constant development of the district heating system. I. e. thousands of small houses has been connected to district heating during the last years. The effect of this is in general an ascendant return temperature. Also approximately 20 absorption chillers have been installed to the district heating system. These absorption chillers take the energy out of the district heating outlet. The delta T over the absorption chillers are often not more than C. A probably underestimated evaluation tells that Göteborg Energi AB has an annually cost reduction of That would lead to a pay off time of less than three years. The project was finished in The work with monitoring the return temperatures and taking action against increasing return temperatures are now within the routines of Göteborg Energi AB. Key-words: Lowering of the return temperature, efficiency improvement, consumer substation, secondary heating system and district heating grid.

7 Innehållsförteckning 1. Inledning Kvantifiering av den ekonomiska drivkraften Arbetssätt Att hitta fel i produktionsanläggningarna Att hitta fel i FV-nätet Att hitta fel i FC eller fastighetens värmesystem Ronderingar/Förebyggande underhåll Beräknad avkylning Uppmätt avkylning Automatiska larm från datoriserad undercentral, DUC Överkonsumtionsmetoden Åtgärder i produktionsanläggningarna Åtgärder i produktionsanläggningars värmesystem Åtgärder i samband med processen i produktionsanläggningen Rosenlund Värmeföljarna Besparing från åtgärder på värmeföljarna Avsaltningsanläggningen Besparing vid MIBIS AKVAPUR Åtgärder i FV-nätet Typiska fel som hittas i FV-nätet Öppna kvarlämnade rundgångar Varmhållning med felaktigt börvärde Ventiler som ställts så att rundgångar skapas Rundgångar i samband med ledningsutbyggnad Genomförda tester i FV-nätet Test av flödet genom en instrypt nålventil kontra en termiskt reglerad ventil Test av varmhållning med olika börvärden Övervakning av temperaturen i FV-nätet Åtgärder i FC och kundens värmesystem Använda metoder för lokalisering av fel i FC/Larm i FC Rutin; Värstingutsökningar bland FC Byten av överdimensionerade reglerventiler för varmvattnet Larm via datoriserade undercentraler Typiska fel som påträffats vid avkylningskontroller Felaktigt inställda temperaturer på tappvarmvatten

8 Felaktigt inställda temperaturer på sekundärnät Snedfördelning vid flera värmeväxlare i paket Tappvarmvattenväxlare med 3-vägs fördelningsventil och cirkulationspump Trasiga ställdon på primärventiler för tappvarmvatten eller värme Pumpstopp utan tvångsstängning av styrventil Ackumulatortankar vid tappvarmvattenberedning Shuntgrupper utförda med 3-vägs fördelningsventil (Gilleskoppel) Övriga kortslutningar i sekundärsystemen Genomförda ombyggnader i BC och FC primärt och sekundärt Uppföljning och resultat Ekonomi Investeringar Kostnadsbesparingar i Produktionsanläggningarna Kostnadsbesparingar i FV-nätet Kostnadsbesparingar i FC Referenser...50

9 1. Inledning Redan 1997 hade man på Göteborg Energi AB förstått vikten av att systematiskt arbeta med att sänka returtemperaturerna. Då hade Göteborg Energi AB förhöjda returer i de västra stadsdelarna. Detta ledde till att man hade svårt att få ut tillräcklig effekt vid DUT. Därför koncentrerade man sig på detta område. Returen sänktes 15 C lokalt och projektet får anses som mycket lyckat. Bild 1 Sänkning av returtemperaturen från Tynneredsnätet. Returen från Tynneredsnätet kunde sänkas 15 C. One could lower the return temperature from the grid of Tynnered, a part of Gothenburg, with 15 C. De lokala problemen i Väster var inte längre så stora utan man såg mer på helheten. Redan 1997 formulerades ett mål att sänka returen med 5 C på den totala löpande årsmedelreturen. Med en årlig FV-leverans på ca GWh och en besparingspotential på 1 SEK/ C MWh motsvarar det en årlig kostnadsreduktion på 20 miljoner Kvantifiering av den ekonomiska drivkraften Generellt kan besparingen räknas fram ur följande fysikaliska samband. Där; P = mcp T P = försåld energimängd [J] m = massan av det primära FV-vattnet som distribuerat värmen till kunden [kg] Cp = Specifik värmekapacitet för det primära FV-vattnet [J/kg C ] dt = (T Tillopp T Retur ) temperaturdifferensen eller avkylningen på det primära FVvattnet [ C] Om man till samma kundunderlag lyckas sänka returtemperaturen, (T Retur ), ges två alternativ. Antingen kan man sänka tilloppstemperaturen, (T Tillopp ), eller så kan man minska den mängd vatten som måste transporteras till och från kundens anläggning (m). 7

10 Fördelar med lägre returtemp, vid mindre flöde av primärt FV-vatten Ökad kapacitet i befintligt nät. Mindre dimensioner vid utbyggnad av nytt nät. Något högre elutbyte, (I kraftvärmeanläggningar.) Minskat behov av pumpenergi. Minskade värmeförluster från kulvert. Fördelar med lägre returtemp, vid lägre framtemperatur Ytterligare minskade värmeförluster från kulvert. Högre elutbyte, (I kraftvärmeanläggningar.) Ökad möjlighet att använda värmekällor med lägre temperaturer, Spillvärme (dvs. kylprocesser, rökgaskondensering, värmepumpar) Möjligheten att lagra värme vid atmosfärstryck Vinsten blir alltså mycket beroende av den aktuella situationen. Är alternativen att antingen sänka returen eller bygga en ny tryckstegringsstation så kan det vara mycket stora vinster med ganska små investeringar. Värderingen av en ökad avkylning är svår att göra och den kan variera med tiden. Inom Göteborg Energi AB har det förekommit flera olika värderingar av vad en grad är värd beroende på om man räknar på att både tillopp och retur skall sänkas alternativt om bara returen skall sänkas. Att produktionsmixen förändras och man får in mer rökgaskondensering och inom kort även mer elproduktion ändrar också förutsättningarna. Eftersom Göteborg Energi AB med spillvärmetillgångarna har ett överskott på värme sommartid har man valt att öka lasten i form av ökad anslutning av villor. Göteborg Energi AB levererar även kyla med absorptionskylmaskiner drivna med FV. Absorptionskylmaskinerna kräver högre framtemperaturer sommartid än vad som annars är fallet. För att kunna värdera avkylningen ekonomiskt har Göteborg Energi uppskattat värdet av enbart sänkt returtemperatur (oförändrad tilloppstemperatur) till något under ca 1 SEK/ C, MWh. Uppskattningen gjordes under 2002, sedan dess har fjärrvärmesystemet fått något utökad andel spillvärme och rökgaskondensering. 8

11 2. Arbetssätt Det finns givetvis flera sätt att jobba på då man jobbar med avkylning. Det finns även beskrivet i litteraturen [ref 1 och 2]. I Göteborg har man jobbat på 2 principiellt olika sätt. Alternativ A) Initialt hade man ett lokalt problem i ett stjärnformat nät. Nätet var delvis gammalt och det fanns nedstigningsbara kammare. Med andra ord kunde man mäta temperaturen på returledningen på flera ställen. Man använde sig av temperaturgivare med anliggningsgivare. Dessutom fanns det några temperaturgivare relativt centralt i returen som loggade värden med 10 minuters intervall. Man kunde då utgå längst utifrån nätet och jobba sig inåt mot produktionsanläggningen. Projektet gick igenom både FC och kulvert med alla dess komponenter. Ett sådant arbetssätt är lätt att följa. Speciellt om man kommer åt att mäta returledningens temperatur. Så fort man kommer till en förgrening kan man se om grenen har en onormalt hög retur. Har den det får man leta efter orsaken och åtgärda den. Har grenen en låg retur behöver man inte ödsla tid på området som grenen försörjt. Samtidigt kan man hela tiden registrera förändringarna centralt där man först hittat problemet. Alternativ B) Då de lokala problemen var avklarade var det inte längre samma enkla förutsättningar. Dessutom konstaterades snabbt att den gemensamma returen för hela nätet inte hade påverkats alls av de initialt gjorda lokala åtgärderna. Göteborg Energi AB:s FV-nät är stort, för närvarande ca 80 mil. Antalet FC är för närvarande ca styck. Göteborg Energi AB äger normalt FC:erna. Prissättningen utgörs av en energiavgift. Det finns ingen flödesavgift. FV-nätet expanderar framför allt pga. att allt fler villor ansluts. Där finns flera produktionsanläggningar och framför allt flera olika produktionsalternativ. Flera FV-kunder har varierande differenstryck. Nätet är på flera ställen rundmatat på ett sådant sätt att ingen med säkerhet kan säga hur flödena egentligen går. Driften säkerställer differenstrycken i ett antal strategiska områden. Om sedan en speciell kund försörjs från det ena eller det andra hållet är mindre viktigt. Bara kunden får tillräckligt med framtemperatur och tillräckligt med differenstryck. Rörledningsnätet är en mix av nästan alla ledningstyper. De äldre delarna har kammare. De nyare fjärrvärmeledningarna (PEH-mantlade rör) har markförlagda ventiler för avtappning och avluftning. På ett fåtal ställen sitter det temperaturgivare som mäter temperaturen med 10 minuters intervall. Förutom produktionsanläggningar och traditionella värmekunder finns i Göteborgs fjärrvärmesystem även en handfull absorptionskylmaskiner. Arbetssättet blev att dela in systemet på klassiskt manér. Produktionsanläggningar FV-kulvert FC Sekundärsida De olika delarna angreps sedan systematiskt beroende på de fel som kan uppträda i de olika delarna. Samtidigt följdes den löpande årsmedeltemperaturen upp varje månad. Efter att de olika insatserna var klara försökte man att följa upp vilken effekt åtgärden faktiskt hade haft. Efterhand fick man även fundera på vilka brister den löpande 9

12 årsmedeltemperaturen har. Avslutningsvis fick man skapa nya rutiner tvärs igenom linjen och hjälpmedel att arbeta med för att kontinuerligt kunna hitta och åtgärda de fel som ständigt uppstår. Det är viktigt att inse att vissa saker kan rättas till. Därefter ser man en tydlig förbättring. Men ett FV-system består av så många tusentals komponenter som slits och går sönder eller hanteras fel att om man följer den totala returen, så hinner man aldrig utvärdera de långsiktiga effekterna av en åtgärd innan nya fel stör resultatet. Ett lyckat avkylningsarbete kräver att man skapar mekanismer som samtidigt; a) kontinuerligt övervakar situationen med en sådan skärpa att fel som uppstår kan hittas. b) ser till att åtgärda alla fel som uppstår tillräckligt fort. c) och slutligen systematiskt förbättrar den standard man haft från början Att hitta fel i produktionsanläggningarna Det finns 2 olika varianter av fel i produktionsanläggningar. Den ena varianten består av fel i fastighetens uppvärmningssystem. De hittar man på samma sätt som i vilken fastighet som helst. Den andra varianten av fel är i processen. För att hitta dessa fel måste man gå igenom hur processen och FV-ledningarna är sammankopplade och fundera på vilka lösningar som blir optimala i de olika fallen Att hitta fel i FV-nätet Enda sättet att hitta fel i FV-nätet, förutom okulär besiktning, är att mäta temperaturen på returvattnet. Att hitta fel på detta sätt är mycket svårt eftersom; Alla fel i FC fungerar som störningar och också visar sig som en förhöjd temperatur. Man har oftast få temperaturgivare per km FV-kulvert. Det är tidskrävande och svårt att komma åt att mäta temperaturen i ett befintligt FV-nät med kammare eller inomhusledningar/tunnlar. Det är näst intill omöjligt att komma åt att mäta temperaturen i ett befintligt FV-nät utan kammare, om utrustning ej installeras då systemet byggs Att hitta fel i FC eller fastighetens värmesystem Man kan tänka sig flera sätt att hitta fel i en FC/sekundärt. Ronderingar/Förebyggande underhåll Beräknad avkylning Uppmätt avkylning Automatiska larm från datoriserad undercentral, DUC Överkonsumtionsmetoden Nedan beskrivs dessa sätt helt kort Ronderingar/Förebyggande underhåll Initialt jobbade man på Göteborg Energi AB med förebyggande underhåll. På senare tid har man försökt att mer rikta underhållet med hjälp av Överkonsumtionsmetoden Beräknad avkylning Initialt räknades avkylningen fram med hjälp av förbrukad energi och förbrukat FVvatten. Värdet tas fram fortfarande. Eftersom Göteborg Energi AB har så många FC att hålla reda på måste de värsta avkylningarna prioriteras. Då är det inte optimalt att

13 bara se på avkylningen i en anläggning. En FC med stor förbrukning och medioker avkylning kan vara mer lönsam att åtgärda än en FC med liten förbrukning och mycket dålig avkylning Uppmätt avkylning I takt med att den tekniska mätinsamlingen byggs ut, får Göteborg Energi AB tillgång till timvärden på temperaturerna för det primära vattnet i fjärrvärmecentralerna. I och med att FC datoriseras och kopplas upp till Datahuvudcentraler, DHC eller via en webblösning får Göteborg Energi AB också tillgång till temperaturerna Automatiska larm från datoriserad undercentral, DUC Då det funnits DUC och denna tillåtit att larm kopplas upp har så skett. Se vidare under kapitel 6.3. Larm via datoriserade undercentraler Överkonsumtionsmetoden Överkonsumtionsmetoden är det bästa sättet att få fram en prioritetslista över var man börjar göra åtgärder bland FC med dålig avkylning efter som den tar hänsyn till både avkylning och förbrukning. Det finns en svaghet i metoden då framledningstemperaturen varierar i FV-nätet. Så är fallet i Göteborg. Framledningstemperaturen är högre i öster än i väster. Detta har Göteborg Energi AB kompenserat med att ställa högre avkylningskrav i öster än i väster. Överkonsumtionen kan beskrivas enligt; V över = V Verkl - V önskv där; V över = Överkonsumtion av primärt FV-vatten [m 3 ] V Verkl = Verklig konsumtion av primärt FV-vatten [m 3 ] V önskv = Önskvärd konsumtion av primärt FV-vatten [m 3 ] Den önskvärda konsumtionen räknas fram genom att man ansätter en önskvärd avkylning och använder den faktiska förbrukningen i ekvationen; E = T V ρ C p där; E = Såld energimängd [J] 1 J = 1 Ws dvs. 3, J = 1 KWh T = FV-vattnets medelavkylning [ C ] V = Volymen av konsumerat primärt FV-vatten [m 3 ] ρ = Densiteten för primärt FV-vatten [kg/m 3 ] C p = Värmekapaciteten för primärt FV-vatten [J / kg C ] 11

14 3. Åtgärder i produktionsanläggningarna 3.1. Åtgärder i produktionsanläggningars värmesystem I två av produktionsanläggningarna i Göteborg fanns det aerotemprar som inte reglerade sitt flöde genom värmebatteriet. I en panncentral, Tynnered, hade aerotemprarna en avstängningsventil vid sidan om som man kunde stänga flödet med under icke eldningssäsong. Eftersom både aerotemprar och ventil satt uppskattningsvis 4-5 meter upp i luften och panncentralen normalt inte var bemannad var det ingen som manövrerade dessa ventiler. I stället utgjorde varje aerotemper en kortslutning mellan tillopp och retur. Både aerotemprarna i Tynnered och i Tratten har fått sina flöden reglerade med automatik Åtgärder i samband med processen i produktionsanläggningen Rosenlund Värmeföljarna I oljeeldade produktionsanläggningar behöver oljan hållas vid en lämplig viskositet. Detta görs med så kallade värmeföljare. Värmeföljarna i Rosenlundsverket i Göteborg saknade reglering. De var i stället instrypta med kilslidsventiler, som hade beckat igen, och därmed var det näst intill omöjligt att styra flödet inklusive returtemperaturen. Vid ett för litet uppvärmningsflöde eller med andra ord för kall olja skulle stora driftproblem skapas, oljan skulle ha blivit trögflytande med följd av startsvårigheter av pannor. Helt naturligt tog driften det säkra före det osäkra och såg till att man alltid hade tillräckligt flöde. Detta innebar att det fanns en kortslutning, som medförde en onödigt höjd returtemp i stam 1. Det finns 5 st stammar som matar ut H1-vatten för uppvärmning av oljerör (EO 5). Ett koppel med värmeföljare åtgärdades Övriga åtgärdades Vid båda tillfällena satte man in termometrar med anliggningsgivare och självverkande (temp.) reglerventiler som justeras in manuellt. Bild 2 Värmeföljare Rosenlund Principlösning The principle solution 12

15 Bild 3 Värmeföljare HP2, Rosenlund Bild 4 Värmeföljare HP2, Rosenlund Värmeföljare HP2 före åtgärd. Oil heaters HP2 before measures were made. Värmeföljare HP2 efter åtgärd Oil heaters HP2 after measures were made. På Rosenlund finns även en oljetank. Där gick ett DN50 rör till en värmeväxlare som hade till uppgift att hålla stora oljetanken på en temp. av ca C. Primär- och sekundärsystemen var ej reglermässigt kopplade. Dessutom var sekundärpumparna direktkopplade med konstant varvtal (flöde). Bild 5 Oljetank Rosenlund Reglerad värmeväxling mot oljetank Regulated heat exchanger at oil tank 13

16 Bild 6 Exempel på flödesmätning efter åtgärd Flöde genom värmeföljare Flow through oil heaters Tabell Sammanfattning värmeföljare Rosenlund Antal uttag från samlingslådan Flöde före åtgärd [m 3 /h] Flöde efter åtgärd [m 3 /h] Temp före åtgärd [ C] Temp efter åtgärd [ C] HP1 HP2 Kaj Oljetanken Oljerummet 12 7 Oreglerad vvx 25,8 10,7 4,5 3,1 1,3 0,8 0,9 1,5 1,2 1, Sammanfattning av flöden och temperaturer vid värmeföljarna, Rosenlund. Summary of flows and temperatures at the oil heaters at Rosenlund Flödet minskades alltså från sammanlagt 45,4 m 3 /h till 5,6 m 3 /h. Det innebär en minskning på 39,8 m 3 /h eller 88%. Då var redan 1 stam åtgärdad när mätningarna började. 4 14

17 Besparing från åtgärder på värmeföljarna Antaget att Göteborg Energi AB levererar GWh med en avkylning på 40 C och en besparingspotential på 1 SEK/ C MWh, så skulle det extra flöde på 39,8 m 3 /h ha kostat över 634 kkr per år Avsaltningsanläggningen Bild 7 Avsaltningsanläggningen på Rosenlund Avsaltningsanläggning av typ MIBIS AKVAPUR Desalination plant called MIBIS and AKVAPUR I Rosenlund avsaltas vattnet till Ångpanneturbinerna i två anläggningar kallade MIBIS respektive AKVAPUR. Efter avsaltningen förvärms vattnet via en växlare innan det avgasas. Reglerventilen för denna förvärmning var slut. Efter 2 ompackningar kunde man få den att fungera annat än fullt öppen. För att säkerställa att det var varmt vatten fram till reglerventilen fanns en oreglerad rundgång. På rundgången satt en avstängningsventil/kulventil som saknade sin spindel. Flödet genom både fullt öppen reglerventil och kulventil mättes aldrig. Flödet före åtgärd är det flöde som gick genom ventilen utan spindel. Då var regleringen åtgärdad. Returerna från Rosenlund har varit höga så länge temperaturer har mätts över sommarperioden då det primära vattnet inte späds ut med avkylt vatten. 15

18 Bild 8 Exempel på returtemperatur till Rosenlund Returen från A+B stammarna påverkade av kortslutningarna i produktionsanläggningen. The return temperature from pipes A+B affected by the short cuts inn the production plant. Drifttiden för MIBIS AKVAPUR är oktober till april. Vid full produktion på ÅP1 och ÅP2 förbrukar Göteborg Energi AB ca 4,5 m 3 /h vatten. Detta innebär att Mibis/Akvapur kommer att gå ca ½ dygn per dygn. Maximalt antal drifttimmar blir alltså 12h/dygn * 212dygn = h. Tabell Flöden och temperaturer genom avsaltningsanläggningen Flöde före åtgärd [m 3 /h] 50 Flöde efter åtgärd [m 3 /h] Returtemp före åtgärd [ C] Returtemp efter åtgärd [ C] MIBIS AKVAPUR 0-25 beroende på om vatten avsaltas eller inte. 80 C kontinuerligt 40 C i snitt Flöden och temperaturer genom avsaltningsanläggningen Flow and temperatures through the desalination plant 16

19 Bild 9 Flödet före åtgärd. Flödet genom avsaltningen före åtgärd. The flow through the desalination plant before measurements. Bild 10 Flöde efter åtgärd samtidigt som vatten avsaltas Flödet genom avsaltningen efter åtgärd. Samtidigt som anläggningen är i drift. The flow through the desalination plant after measurements as the plant is working. 17

20 Bild 11 Temperaturen för FV-returen samtidigt som vatten avsaltas Returtemperaturen vid avsaltningen efter åtgärd. Samtidigt som anläggningen är i drift. The return temperature after the desalination plant after measurements as the plant is working. Att temperaturen sjunker ner till dryga 25 C beror på att flödet = 0 och vattnet kyls mot omgivande luft. Flödet minskades alltså från sammanlagt över 50 m 3 /h året runt till i genomsnitt 10 m 3 /h under 2544h. Det innebär en minskning från 50 m 3 /h till i genomsnitt m 3 / h = 2,9 m 3 /h eller en minskning på 47,1 m 3 /h = 94% Besparing vid MIBIS AKVAPUR Antaget att Göteborg Energi AB levererar GWh med en avkylning på 40 C och en besparingspotential på 1 SEK/ C MWh, så skulle det extra flöde på 47,1 m 3 /h ha kostat över 750 kkr per år. 18

21 4. Åtgärder i FV-nätet 4.1. Typiska fel som hittas i FV-nätet Öppna kvarlämnade rundgångar Det var i Göteborg vanligt att man lämnade rundgångar med en instrypt nålventil vid olika tillfällen. Exempel på detta var; Då man trodde att en kund senare skulle ansluta sig. Matarledning drogs fram och rundgång kopplades på matarledningen för att FV-ledningen inte skulle dra sönder sig själv av den termiska lasten eller frysa sönder. Ibland drogs även servisen in i huset och rundgång kopplades på servisen innanför grundmur. Då en kund sagt upp sitt FV-abonnemang men man ville spara servisledningen om nästa fastighetsägare skulle ångra sig. Då det av byggtekniska skäl behövdes som till exempel på avluftare och avtappningar som riskerade att frysa på vintern. Då man gjort ett avstick och korsat en väg då man ändå grävde sönder gatan. Avsticket blev så långt att det fanns risk för frysning och en rundgång lämnades kvar. Då man behövde kunna göra alternativa kopplingar i samband med sektioneringar av FV-nätet. Dessa rundgångar dokumenterades noggrant i två separata system, dels i ett anläggningsregister kallat PUPPAN och dels i ett GIS-verktyg, MapInfo. Rundgångarna kategoriserades enligt den drift som rundgångarna kom att kräva och anledningen till att de skapats. Projektet började med att mäta det faktiska flödet i de instrypta ventilerna. Efter att ha konstaterat att det var lönsamt att reglera flödet i de kvarlämnade rundgångarna påbörjades ett inventeringsjobb. Det visade sig att det fanns en del varianter av dokumentationsfel. Efter inventeringen gjordes en säljinsatts. Några enstaka kunder anslöts. Därefter gjordes strategiska val. Vissa rundgångar stängdes. Andra rundgångar byggdes om så att de fick ett reglerat flöde. 9 FV-ledningar kopplades bort så att rundgångarna togs ur drift. 3 rundgångar togs helt krasst bort då de inte behövdes. 9 rundgångar kunde tas bort då nya FV-kunder kopplats in. 48 rundgångar fick sina flöden reglerade. 5 rundgångar hade redan en reglering eller kunde lämnas stängda. Standarden ändrades till att en kvarlämnad rundgång alltid skall ha sitt flöde reglerat. Anläggningsdata rättades. En försiktig uppskattning av den årliga besparingen för att rundgångarna tagits bort alternativt att flödet regleras slutar på 69st * SEK = 414 kkr. Då har man inte räknat med att 9 FV-kunder kopplats in med en årlig försäljningsvinst som följd. 19

22 Bild 12 Reglerad rundgång Regulated short cut Reglerad rundgång Varmhållning med felaktigt börvärde Under 2002 steg den löpande årsmedelreturen hos Göteborg Energi AB. Den som det verkar starkast bidragande orsaken till detta var ett beslut i villasatsningen att säkerställa framtemperaturen till villorna med varmhållningar utanför mätningen i alla villaprefab. Det visade sig att flera av dessa reglerande ventiler fick ett för högt börvärde. De anslöts i tusental. Varmhållningarna dokumenterades inte. En varmhållning med för högt satt börvärde utanför mätningen kan inte hittas med någon överkonsumtionsmetod eller med avlästa temperaturer i FC:n. Den samlade returen låter sig inte mätas perifert eftersom ledningen inte har några temperaturgivare. När det dåligt avkylda FV-vattnet kommer mer centralt har det blandats upp med avkylt vatten från andra FV-kunder och returen har inte längre lika hög temperatur. Avkylningsprojektet kunde konstatera att den standard som vissa villaprefab installerades med skapade kortslutningar som skulle kunna kosta per år och styck. Genom mätningar i verkliga FC och genom att dela upp den samlade returen i olika intervall beroende av utomhustemperaturen lyckades projektet visa att rutinerna måste ändras. Standarderna är nu ändrade. Antalet varmhållningar har nu börjat minskas och inte fullt lika många varmhållningar installeras. Dessutom är driftpersonalen medveten om vikten av vad börvärdena ställs in på. Det senaste året verkar det som om trenden har vänt. Returen då ev. kortslutningar syns som mest, (som högst utomhustemperatur), verkar sjunka. 20

23 Bild 13 Returtemperaturen och antalet installerade villor Returen höjs med ökat antal anslutna villor. Blå kurva motsvarar returtemperaturen som löpande årsmedeltemp. Gula och orangea kurvor motsvarar returtemperaturen som löpande årsmedeltemperatur vid utomhustemperaturer inom särskilda intervall. Svart kurva visar antalet anslutna villor. The return temperature is increasing with the amount of installed small houses. The blue graph shows the annual average return temperature. The yellow and orange graphs are showing the annual average return temperature for certain intervals of outdoor temperatures. The black graph shows the amount of connected small houses. Besparingen för detta arbete kan inte bli annat än en uppskattning. Uppskattningen gjordes mycket lågt till 500 kkr Ventiler som ställts så att rundgångar skapas I Göteborg Energi AB:s FV-nät finns det gott om avluftare och avtappningar. Dessa går ihop i samlingslådor. Genom att öppna luftar/avtappningsventilerna mot tillopp och retur har man skapat sig en kortslutning. Håller man sedan ventilen vid samlingslådan stängd så tappar nätet inte trycket. Effekten blir att kammaren blir väldigt varm. Elaka rykten menar att detta använts för att torka kammare. Faktum är att sådan här situationer har uppstått både i kammare och i markförlagda avtappningar. Första tillfället som dokumenterats var vid en systematisk genomgång av FV-nätet. En sommararbetare åkte runt i nätet och letade systematiskt efter fel. Det fanns egentligen ingen indikation på att där skulle vara en kortslutning. Trots fyndet ansåg avkylningsprojektet arbetssättet vara för arbetskrävande och ge för få fynd för att motivera en fortsättning. En gång ställdes ventilerna vid en markförlagd avtappning fel i samband med en utbyggnad mot Askim, så att returen höjdes mot Pripps. Göteborg Energi AB kunde där räkna med viten när returen blev för hög då Pripps avtalat om maximalt tillåtna returer. Det påverkade deras process Rundgångar i samband med ledningsutbyggnad För att kunna bygga ut FV-nätet måste FV-ledningen varmhållas. Detta sker med tillfälliga rundgångar. Här är det upplagt för varma returer. Regleras inte flödet i rundgången är det lätt att skapa en rejäl kortslutning. Ibland vill entreprenören torka upp skarvarna inför en skumning. Men det blir inte varmare än tilloppets temperatur. 21

24 När ventilerna öppnats så mycket att maximal temperatur nåtts ökar bara flödet och därmed kostnaderna om ventilen öppnas ytterligare. Standarden sade först att rundgångar skulle skapas med nålventiler. Trots det användes ibland kulventiler. Spaken på kulventilen kunde ändras av traktens ungdomar eller då någon av misstag gick emot spaken. Rena kortslutningar har förekommit. En otrolig händelse var då Göteborg Energi AB sannolikt betalade extra för att entreprenören skulle använda sig av reglerande ventiler som sedan fick så höga börvärden att de ställde sig fullt öppna. Bild 14 Reglerad kortslutning Bild 15 Oreglerad kortslutning Kortslutningen är reglerad men har ett felaktigt börvärde The short cut is regulated but has a poor set point Rundgång DN50 utan reglering. A 2 inch short cut without regulation Ett annat fantastiskt exempel är då man fick för sig att kortsluta en matarledning med ett DN50 rör. Sedan skulle flödet strypas in genom att en markförlagd hydrauliskt styrd avstängningsventil skulle stängas lite grand, någon kilometer från kortslutningen. I samband med villa anslutningar långt ut i nätet, Gerrebacka, har det förekommit att driften tappat trycket eftersom det blev för många öppna rundgångar samtidigt. Avkylningsprojektet har genom att mäta returerna på stammarna märkt de plötsliga stegringar som sker då entreprenörerna kortsluter FV-nätet för mycket. Flera tillfällen har man ryckt ut, hittat syndarna och åtgärdat problemen. Detta sker numer rutinmässigt i linjen. Nu har Göteborg Energi AB även infört nya strängare krav på reglering av flödet genom även tillfälliga rundgångar. Sommartid är rundgångar inte ens tillåtna mer än längst ut. Kortare avstick vid villa anslutningar lämnas utan rundgångar. Det är mycket svårt att värdera vad dessa insatser är värda. Ett av exemplen ovan kunde värderas att kosta tusenlappar per dag. Andra värderingar på temperaturstegringar som orsakats av flera samverkande fel har värderats i miljonbelopp. 22

25 4.2. Genomförda tester i FV-nätet Test av flödet genom en instrypt nålventil kontra en termiskt reglerad ventil. För att få det bekräftat vilka flöden man pratar om vid instrypta rundgångar byggdes en testrigg i ett villaområde. Där mättes flödena för olika ventiler med en flödesmätare. Vid ett annat test provades differenstryckets inverkan på flödet genom rundgångar. Detta kan jämföras med andra dokumenterade tester, [ ref. 5] Bild 16 Temperatur och flöde genom Danfoss FJV [gr C] Reglerande ventil, Danfoss FJV, på rundgång, Temp och flöde som funktion av öppningsgrad [m3 / h] 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0, ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Inställning, FJV Avläst temp, Testo [gr C] Medelflöde [m3 / h] Temperatur och flöde genom Danfoss FJV Temperature and flow through a Danfoss FJV 23

26 Bild 17 Temperatur och flöde genom en nålventil Nålventil på rundgång, Temp och flöde som funktion av öppningsgrad [gr C] 90 Aktuell tilloppstemperatur Aktuell utomhustemperatur 17 [m3 / h] 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 Temp, Testo [gr C] Temp, Tinylogg [gr C] Flöde [m3 / h] Öpningsgrad [antal varv] Temperatur och flöde genom en nålventil Temperature and flow through a needle valve Test av varmhållning med olika börvärden. Då det stod klart att det sattes dit stora volymer med varmhållningsventiler testades deras funktion vid olika börvärden i installerade villaprefab. Det visade sig att varmhållningarna fungerade klanderfritt med rätt börvärden men omvandlades till mycket dyra och svårupptäckta kortslutningar med felaktiga börvärden. Bild 18 Temperaturer genom en villaprefab i samband med varmvattentappning Med rätt börvärde fungerar varmhållningen klanderfritt. The holding short cut is working nicely with the correct set point. 24

27 4.3. Övervakning av temperaturen i FV-nätet Då avkylningsprojektet inleddes satt det 21 temperaturgivare i FV-nätet som användes för en kontinuerlig uppföljning. Värdena från dessa temperaturgivare samlades in med 10 minuters intervall. En person analyserade värdena. Vid några tillfällen hittades extremt stora fel. Ett haveri på Hisingen skapade 15 graders höjning på returen från Hisingen. Något liknande hände på Markmyntsgatan. Felen hittades och åtgärdades. Bild 19 Tidig övervakning av returtemperaturerna i FV-nätet Tidig uppföljningen av temperaturer i FV-nätet Early monitoring of the return temperatures Idag har antalet mätpunkter som följs upp kontinuerligt ökat. Grafen/analysen finns tillgänglig att se för alla via intranät. Analysen har även delats upp i flera mindre grupper och kombinerats med kartor för att kunna koppla data till nätet och för att man ska se hur olika punkter hänger samman. 25

28 Bild 20 Dagens övervakning av returtemperaturerna i FV-nätet Utvecklad uppföljning av temperaturer i FV-nätet Monitoring of the return temperatures of today Det finns även en rutin som fungerar i linjen. Varje vecka studeras de senaste värdena. Alla oväntade förändringar undersöks i verkligheten. Då felet ringats in i nätet går man vidare på FC:erna om det behövs. Kvarstår felet kan man utgå från en kartbild, göra ett urval av FC för att sedan analysera dessa med överkonsumtionsmetoden. För att komma åt temperaturerna på fler ställen i nätet har Göteborg Energi AB utvecklat en teknik att tillfälligt logga temperaturerna. Lättast sker detta i kammare men loggningar har även skett med viss framgång på markförlagda avtappningar, avluftare och ventiler. Bild 21 Loggning av temperatur vid markförlagd avluftare Loggning av temperatur vid markförlagd avluftare Measuring the temperature of a buried deaeration 26

29 5. Åtgärder i FC och kundens värmesystem 5.1. Använda metoder för lokalisering av fel i FC/Larm i FC Rutin; Värstingutsökningar bland FC Avkylningsprojektet har skapat en rapport som baserar sig på överkonsumtion. Genom att studera avlästa värden för energi och flöde en gång i månaden, kan man se om det passerar mer primärt FV-vatten än vad som önskas i en FC. Detta tyder då på dålig avkylning och tar hänsyn både till avkylningen och till kundens storlek. Först söker man ut intressanta FC. Det är större FC med nya avläsningsdata (ca st beroende på vilken månad det är). De FC med hög retur som är kända och står på utredning plockas bort. Därefter sorteras ev FC med felavlästa mätdata bort. De återstående fjärrvärmecentralerna som har högst överkonsumtion (ca 20 st/mån) fördelas ut till serviceavdelningen för platskontroll och ev. åtgärder. Efter platsbesök och ev åtgärder skrivs servicerapporterna kontinuerligt in i Göteborg Energi AB:s anläggningsregister HELAAC. Feedback och statistik kan enkelt erhållas genom rapporten (Avkylningsåtgärder, sammanställning) som genereras i HELAAC. Tabell Antal årsvis utsökta och åtgärdade anläggningar Antal utsökta anläggningar Besparing /år kkr Antal årsvis utsökta och åtgärdade anläggningar The amount of found substations with adjusted faults between 2001 and 2004 Vid en genomgång av de inrapporterade felen från serviceteknikerna har det många gånger (ca 30 % av alla fel) kunnat konstateras att det berott på fel vid avläsningen av mätaren. I ung 11 % av fallen har felen lett till vidare utredning av kunden själva (egen DUC, mm) eller fortsatt utredning inom Göteborg Energi AB (blockcentraler med oreglerade varmvattenackumulatortankar, kortslutningar på sekundärnätet mm). De vanligaste felen som upptäckts i anläggningarna under utsökningsperioden har varit enligt följande tabell. Tabell Vanligaste felen i fjärrvärmecentraler som påträffats i samband med utsökning i HELAAC. Felkod Fel Antal Andel % C2 Primär Varmvattenventil Ställdon trasigt eller löst 63 20,3 S1 Justerat styrkurva VS / minbegr ,9 C1 Justerat temperatur VV 35 11,3% VS2 Ställdon värme trasigt eller lossnat 28 9,0% Vanligaste felen i fjärrvärmecentraler The most common faults found in substations 27

30 Genom att läsa av returtemperaturen vid ankomst och jämföra med returtemperaturen då felet var åtgärdat kan man få en känsla för vad åtgärderna genererar för årliga kostnadsminskningar för Göteborg Energi AB. Den bedömda besparingen blir för högt under icke eldningssäsong och för lågt under eldningssäsong men ger ändå en indikation på att arbetet är värdefullt. Hade dessa fel inte upptäckts under perioden skulle Göteborg Energi AB:s FV-produktion blivit nästan kkr dyrare. Kostnaderna för dessa åtgärder ligger på driftsbudgeten och redovisas ej här. Bevisligen har systemet med utsökning i HELAAC hittat fel som annars aldrig upptäckts. Exempelvis glömde man vid byggandet av Nordstan (adress Götgatan i HELAAC se Bild 22 Avkylningen på Götgatan anläggningsnummer ) att stänga en ventil på sekundärsidan. Det kortslutningsflöde som denna ventil skapade har stått öppet sedan 1972 och höjt returtemperaturen med minst 25 grader. Med en normalårsförbrukning på MWh skulle det motsvara en onödig kostnad för Göteborg Energi AB på (30år * 25 C * MWh * 1 SEK/(MWh C år)) kkr. Bild 22 Avkylningen på Götgatan anläggningsnummer Avkylningen förbättras med 25 C The cooling of the district heating water in the substation is improved by 25 C Vid genomsökning i HELAAC har många fel upptäckts och det man kan konstatera efter dessa 4 år är att felen numera upptäcks i ett tidigt skede och åtgärdas relativt omgående (1-3 månader). Värstingar Genom utsökningen i HELAAC och platsbesöken har man också haft möjlighet att konstatera vilka fjärrvärmecentraler som haft höga returtemperaturer utan att man haft riktig kontroll på varför. En VÄRSTINGLISTA har upprättats över de stora fjärrvärmecentraler som haft stor överkonsumtion och där det har bedömts ekonomiskt försvarbart för Göteborg Energi AB att göra en större genomgång av anläggningarna även på sekundärsidan samt att gå in och hjälpa kunden med åtgärder såväl ekonomiskt som praktiskt. I många av anläggningarna har det konstaterats försmutsning av växlare, oreglerade ackumulatortankar, kortslutningar för t ex varmhållning av värmeledningar på sekundärsidan m m. 28

31 Den största anläggningen som under projektet byggts om var ombyggnad av 7 st sekundära undercentraler till fjärrvärmecentraler på Östra sjukhuset i Göteborg. I samtliga dessa undercentraler producerades tappvarmvatten med hjälp av laddningspumpar och ackumulatortankar. Ombyggnaderna i fjärrvärmecentralerna avslutades under januari 2005 och de återstående arbetena, ombyggnad av shuntgrupper med gilleskoppel, kommer att slutföras under våren vid varmare väderlek för att inte i onödan störa verksamheten vid sjukhuset. Hitintills kan konstateras att ombyggnaderna resulterat i en förbättrad avkylning från Östra sjukhuset med ca 19 C. Med en årlig förbrukning på MWh (normalårskorrigerad) och en besparing på 1 kr/(mwh C år) motsvarar det en besparing för Göteborg Energi AB på ca 450 kkr årligen. Dessa siffror är endast preliminära då utvärderingstiden har varit väldigt kort. Återstår att se vad de återstående åtgärderna medför för ytterligare sänkning av returtemperaturen Byten av överdimensionerade reglerventiler för varmvattnet Det finns beskrivet i litteraturen att överdimensionerade reglerventiler är ett stort problem i avkylningshänseende [referens 2 och 6]. Det har även varit en uttalad uppgift att gå igenom de överdimensionerade reglerventilerna för varmvattenberedningen i fjärrvärmecentralerna i Göteborg och Partille. Projektet har valt att inte byta så gamla ventiler att de snart skall reinvesteras ändå, samt så små ventiler att de inte borde ha så stor inverkan. Sedan har projektet metodiskt jobbat sig igenom de FC som funnits. 429 ventiler byttes. Kvs talet minskades i snitt med 79 %. Efter bytena har projektet försökt utvärdera effekterna. Det står helt utan tvivel att det finns stora fördelar med rätt dimensionerade ventiler för både komfort och drift. Man slipper t ex eventuella pendlingar i varmvattenberedningen och nätet blir stummare. Någon förbättrad avkylning har projektet inte kunnat märka. Först jämfördes två mindre områden som blivit genomgångna. Sedan har 58 adresser specialstuderats. - Alla adresserna fick reglerventilen för varmvattenberedningen utbytt. - Den genomsnittliga reduktionen i kvs-tal var 87 %. - De avlästa energi- och primära varmvattenförbrukningarna användes för att beräkna de genomsnittliga avkylningarna året före och året efter att ventilerna byttes. - Ändringen i avkylning kunde lika gärna vara positiv som negativ. - Ändringen i avkylning var aldrig > 10 C. - Den genomsnittliga förändringen för de 58 fjärrvärmecentralerna med ett kvstal som minskat från 876,5 till 113,7 (eller i snitt från 15,1 till 2,0) var 2 C förbättrad avkylning. - Energiförbrukningarna var i stort sett lika för de år som jämfördes Larm via datoriserade undercentraler Ett av delprojekten i avkylningsprojektet var att aktivera DUC-larm beträffande höga returtemperaturer. Syftet med att aktivera DUC-larmen är att korta tiden från att en fjärrvärmecentral fått en kortslutning (t ex att en primärventil hängt sig), till dess att felet är inringat och åtgärdat. Man har under projektets gång infogat ett B-larm, i alla nyinstallerade uppkopplade DUC:ar och även i en del av de gamla befintliga, som automatiskt gick vidare om det skiljde mindre än 15 C mellan fjärrvärmens returtemperatur (FV-GT2) och fjärrvärmens framledningstemperatur (FV-GT1) i mer än 8 timmar (se Bild 23). 29

32 Bild 23 FV-DIFF FV-GT1 FV-GT2 < 15 C tid > 8 timmar 80 C 70 C FV-GT1 FV-GT2 40 C >8 Timmar Beskrivning av larm via DUC kallat FV-DIFF Description of an alarm in a computer controlled substation called FV-DIFF För att inte få in obefogade larm om det sker en avstängning på fjärrvärmenätet sattes även en blockering in om fjärrvärmens framledningstemperatur (FV-GT1) understiger 60 C (se Bild 24). Bild 24 Temperaturer vid avstängning 80 C FV-GT1 60 C 40 C FV-GT2 Tid Temperaturer i FC vid bortkoppling av FV-nätet Temperatures in the substation as it gets disconnected from the district heating grid Under perioden hösten 2001 t.o.m. våren 2003 har det aktiverats 419 st FV DIFF larm dels i befintliga DUC:ar och delvis i alla nyinstallerade DUC:ar i fjärrvärmecentraler. Fram till idag har det hitintills i snitt utlösts 2-3 FV-DIFF larm/månad varav i snitt 1 larm/månad har krävt åtgärd på plats Typiska fel som påträffats vid avkylningskontroller Slutanvändare reagerar själva på vissa fel. På det sättet hittas de och åtgärdas direkt. Några av dessa hade kunnat ge en försämrad avkylning. Det finns även fel som inte slutanvändaren märker av. För att dessa skall åtgärdas kräver det att energileverantören aktivt söker fram dem. Nedan listas exempel på sådana fel. Nedanstående fel är fel i ett avkylningsperspektiv i kombination med FV. I samband med andra uppvärmningsalternativ behöver de inte vara fel. 30

33 Felaktigt inställda temperaturer på tappvarmvatten Ett av de vanligaste felen som påträffats vid avkylningskontroller i HELAAC är att börvärdet för reglering av tappvarmvattenregulatorn respektive börvärdet för regulatorn för skållningsskyddet är felställda. Bild 25 Dåliga börvärden visar när blandningsventilen, som egentligen är avsedd som ett skållningsskydd, används för att sänka temperaturen på varmvattnet från 60 C till 55 C Bild 25 Dåliga börvärden Dåliga börvärden Poor set points Då utetemperaturen har blivit så hög att minbegränsningstemperaturen i ett sekundärnät har infunnit sig, kan felaktigt inställda börvärden på tappvarmvattenregulatorn i kombination med för låga framledningstemperaturer i ett sekundärnät resultera i att reglerventilen kontinuerligt kommer att stå fullt öppen. Likaså om varmvattentemperaturen är ställd på t.ex. 75 C i en fjärrvärmeundercentral. Bild 26 Otillräcklig framtemperatur 60 C 63 C 65 C Otillräcklig framtemperatur Insufficient inlet temperature 31

34 Rätt inställda börvärdet för reglering av tappvarmvattenregulatorn resp. börvärdet för regulatorn för skållningsskyddet och maximalt injusterad vvc-ledning (50 C) garanterar både maximal avkylning vid tappvarmvattenproduktion samt så liten risk som möjligt för påväxt av legionellabakterier ute i tappvarmvattensystemet. Bild 27 Rekommenderade börvärden då det finns en blandningsventil 55 C 60 C Rekommenderade börvärden Recommended set points Felaktigt inställda temperaturer på sekundärnät. Om t ex ett sekundärnät har en för högt inställd minbegränsning kan man, vid utetemperaturer över brytpunkten för kurvan vid minbegränsning, få den effekten att primärventilen står i helt öppet läge (Bild 28). Genom att ställa minbegränsningen på sekundärsidan att hålla ca 5 C under den förväntade lägsta framledningstemperaturen i fjärrvärmenätet (Bild 29), riskerar man inte att reglerventilen står öppen vid låga framledningstemperaturer i fjärrvärmenätet. Bild 28 Felaktigt inställd minbegränsning för sekundärsystem C Minbegränsningen för sekundärnätet får inte vara högre än vad som är tillgängligt primärt. The minimum set point for the secondary net is not supposed to be higher than what the primary grid can supply. 32

35 Bild 29 Rätt inställd minbegränsning för sekundärsystem C Rätt inställd minbegränsning Correct minimum set point Snedfördelning vid flera värmeväxlare i paket Vid större undercentraler där man parallellkopplar, ibland upp till 8 st värmeväxlare, för att klara effektbehoven har man råkat ut för snedfördelning av vätskeflöden mellan de olika växlarna. Ett typfall är en panncentral där man kopplat in 6 st värmeväxlare som ersättning för pannorna för att försörja ett industriområde med fjärrvärme. Vid mätningar som utfördes under ca ett dygn i januari 2005 uppmättes de på principritningen (Bild 30) angivna medeltemperaturerna Mätningarna visas i Bild 31. Bild 30 Principschema växlingsstation till industriområde Principschema Skeleton diagram 33

36 Bild 31 Uppmätta temperaturer vid växlingsstationen dt över vvx Fjvret-VPret GBG Energi C :00:00 C :01:00 11,90 t :55:00 Tor 12,0 11,0 Dessa värden är temperaturfallet mellan returtemperaturen på primärsidan jämfört med utgående returtemp på FJV 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0-1,0 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10: Uppmätta temperaturer Measured temperatures Tappvarmvattenväxlare med 3-vägs fördelningsventil och cirkulationspump Under framförallt 1980-talet anslöts stora områden med egna panncentraler till Göteborg Energi AB:s fjärrvärmenät via blockcentraler som placerades i de gamla panncentralerna. I dessa s.k. sekundärnät var det ganska vanligt under en period på 80- och 90-talet att installera plattvärmeväxlare med gummipackningar mellan plattorna, oftast av fabrikat Zander & Ingeström (Z&I). I samband med installationen av dessa installerade man också en cirkulationspump och en trevägsventil för att garantera försörjningen av värmevatten till växlarna (Bild 32 Principkoppling i undercentraler i sekundärnät med Z&I växlare.). Under utsökningen i HELAAC har konstaterats att dessa anläggningar ger en relativt hög returtemperatur. Under projektets gång har en del av dessa växlare bytts ut mot lödda plattvärmeväxlare med relativt gott resultat. Tabell Exempel på UC med bortkopplade Z&I växlare Adress BC Anläggnings nummer Medelavk. före åtgärd Medelavk efter åtgärd Förbättrad Avkylning Blåsvädersgatan C 43 C 14 C Höstvädersgatan C UC med bortkopplade Z&I växlare Substations where heat exchangers (Z&I) have been removed 34