fjärrvärme till småhus litteraturstudie 2003

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 fjärrvärme till småhus litteraturstudie 2003 Charlotte Claesson, Chalmers Tekniska Högskola Forskning och Utveckling Värmegles 2003:2 1

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 2

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 fjärrvärme till småhus litteraturstudie 2003 charlotte claesson, chalmers tekniska högskola Forskning och Utveckling Värmegles 2003:2 ISSN 1401-9264 2004 Svensk Fjärrvärme Art. Nr 042202 3

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 I rapporten redovisar projektledaren sina resultat och slutsatser. Publicering innebär inte att Svensk Fjärrvärme AB eller styrgruppen för Värmegles Fjärrvärme tagit ställning till slutsatser och resultat. 4

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Sammanfattning Fjärrvärme till småhus - Litteraturstudie För att maximera nyttan med programmet Värmegles fjärrvärmes är det viktigt att resurser satsas på projekt och problemställningar som inte behandlats och lösts tidigare. I denna rapport sammanställdes tidigare forskning inom Fjärrvärme till småhus inom följande områden: distributionsledningar, fjärrvärmecentral i småhus, värmeförluster, värmemängdsmätning samt försäljning och kundkontakter. I studien identifierades även områden där forskning saknas. Genom sökning i databaserna LIBRIS, Svensk Fjärrvärme, Compendex, Cordis, ETDEWeb, INSPEC och Science Direct samt referenser via litteratur erhölls litteratur inom området Fjärrvärme till småhus. Litteraturen sammanställdes med sammanfattning av viktiga slutsatser samt hänvisning så att läsaren själv kan söka upp litteraturen. Den största andelen litteraturen som fanns i studien var svenskförfattad. Ur litteraturen drogs följande slutsatser: Fjärrvärmens expansion i småhusområden utanför Sverige beror inte på specifika tekniska lösningar eller låg kostnadsnivå, utan på energipolitiska förutsättningar, som t ex en hög skatt på olja i Danmark. Anslutningskostnader i småhusområden har stor spridning. Mark- och byggkostnader utgör en stor andel av total anläggningskostnad för distributionsledningar. Mark- och byggkostnader kan reduceras genom hög kontinuitet i byggprocessen med korta öppettider för schakt. Det är många yrkeskategorier inblandade i byggprocessen, vilket påverkar kontinuitet och effektivitet negativt. Kallförläggning bidrar till ökad kontinuitet i byggprocessen utan avkall på kvalitet och bör därmed utnyttjas vid anslutning av småhus. Även återfyllnad med befintliga massor bidrar till ökad kontinuitet utan avkall på kvalitet och bör därmed utnyttjas i småhusområden. Vid kallförläggning bör ej återfyllnad med befintliga massor ske i rörböjar. Fjärrvärmecentral i småhus bör vara parallellkopplad. Värmeförlusterna är större i småhusområden än i flerbostadsområden. Värmeförlusterna reduceras vid utnyttjande av dubbelrör istället för enkelrör och dubbelrör ska därmed utnyttjas vid anslutning av småhus. Under sommartid medför värmeförlusterna i framledning problem att upprätthålla korrekt tappvarmvattentemperatur i småhusområden, vilket måste åtgärdas med kvalitetssäkrad lösning för korrekt temperatur. 5

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Anslutningskostnad/hus är starkt beroende av anslutningsgrad. Det finns därmed en marginal att satsa på åtgärder såsom införsäljning och mervärde för att höja anslutningsgraden. Resultaten av Grudis-projektet visade att plaströren utvecklats och fungerade i fjärrvärmesystem utan att medföra problem med korrosion. Projektet hade som mål att sänka kostnaderna vid anslutning i områden med låg värmetäthet, vilket upp fylldes med de flexibla plaströrens egenskaper. Det visade sig dock i litteraturstudien att plaströren inte utnyttjas idag vid anslutning av värmeglesa områden (Larsson et al 2002). Varför utnyttjas inte den teknik och de slutsatser som enligt Grudis-projektet leder till avsevärd kostnadsreducering vid anslutning av småhus? Detta måste vara av stort intresse för det pågående Värmeglesprojektet. Fanns det alltför liten förankring av projektet inom branschen? Sekundäranslutning med fyrrörssystem är ett sätt att kvalitetssäkra tappvarmvattentemperaturen i småhusområden på sommaren. Det visade sig dock litteraturstudien att fyrrörssystem inte utnyttjas. Varför används inte fyrrörssystem? Då många personer och yrkeskategorier är inblandade i byggprocessen är arbetsorganisationen av stor vikt för att anslutningen ska förlöpa kontinuerligt. I litteraturstudien konstateras att det saknas publicerat material inom området arbetsorganisation/byggnadsprocess. Ur marknadssynpunkt karakteriseras värmeglesa områden av att användaren av värme och varmvatten också är fjärrvärmekunden. Införsäljningen är av stor vikt i småhusområden då höjd anslutningsgrad reducerar anslutningskostnaden per småhus. Genom att tex kartlägga blivande kunders sociala struktur, värderingar och beteende kan större kunskap erhållas om hur och till vem försäljningen ska riktas mot. Det konstateras att det saknas publicerat material som behandlar försäljningsmetoder som ger hög anslutningsgrad. 6

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Summary District Heating in Single Family Houses. The study compiles relevant Swedish and international research with regard to district heating in single family houses. It surveys relevant research and shows what conclusions can be drawn from this research. Areas where little research has been conducted are also identified. The report is part of the Swedish program District Heating in Low Density Areas showing areas where further research is needed. The compilation warrants the following conclusions: Expansion of district heating in single family houses has been possible in countries outside off Sweden, e.g. Denmark, without specific low cost technical solutions. This is due to favourable energy political conditions. The accounted costs related to construction differ considerably between different areas of single family houses. Costs related to grounding and building represent a considerable high part of the total costs related to distribution pipes. Continuity of the building process reduces costs relating to grounding and building of distribution pipes. Several different professional careers are involved in the building process, which have a negative impact on the continuity. Cold installation of district heating pipes leads to continuity in the building process without lowering of the standards, and ought therefore be used when connecting single family houses. Reuse of excavated materials also lead to continuity without lowering of the standards, and ought therefore be used when connecting single family houses. When cold installation is utilized, excavated materials should be avoided in bends. District heating substations in single family houses ought to be coupled in parallel. Distribution heat losses are high in areas with single family houses compared to areas with apartment blocks. The reduction of heat losses is considerable when utilizing double pipes instead of single pipes. Hence, double pipes ought to be used when connecting single family houses. High heat losses during summer time cause problems in securing the domestic hot water temperature, which must be solved in a quality guaranteed way. The total cost related to the connection of a single family house is strongly dependant on the number of connected houses in the project. Hence, there is a margin to invest in sales to raise the number of connected houses. 7

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 The results from the GRUDIS project showed that plastic media pipes have been improved and no longer cause problems with corrosion. The economical evaluation of GRUDIS stated that the flexibility and light weights of plastic pipes reduce costs related to construction. However, a recent study shows that plastic media pipes are not used today. We need to consider why plastic media pipes aren t used. Secondary connection with four-pipe system is a cheap and efficient solution to the problem of securing the hot water temperature. Still, a resent study shows that this technique isn t used today. We need to consider why four pipe systems aren t used. Since many different professional careers are involved in the building process the working organization is of great significance. However, the study found no research in this area. According to previous discussion the number of connected houses have a crucial impact on the total cost per house. There is a margin to invest in sales and marketing to raise the number of connected houses. In spite of that, there was no material found on this matter. 8

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Innehållsförteckning 1. Inledning... 10 1.1 Bakgrund... 10 1.2 Syfte och mål... 11 1.3 Utförande... 11 1.4 Avgränsning... 11 2. Resultat av litteratursökning... 12 3. Distributionsledningar... 13 3.1 Kostnader i Sverige och internationellt... 13 3.2 Entreprenad, arbetsorganisation... 16 3.3 Öppet eller slutet schakt?... 17 3.4 Kallförläggning... 21 3.5 Återfyllnadsmaterial... 23 3.6 Fjärrvärmerör... 25 3.7 Primär eller sekundäranslutning?... 29 4. Fjärrvärmecentral i småhus...32 4.1 Kopplingsprincip... 32 4.2 Tappvarmvattenreglering... 34 4.3 Konvertering från direktelvärme... 37 4.4 Ökat värmeunderlag... 39 5. Värmeförluster...41 5.1 Värmeförlusternas storlek... 41 5.2 Effekter av värmeförluster...42 5.3 Reducering av värmeförluster...42 6. Värmemängdsmätning... 46 7. Försäljning/Kundkontakter... 49 8. Slutsatser... 51 Appendix 1. Förkortningar... 53 9

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 1. Inledning 1.1 Bakgrund Fjärrvärmen förser idag en stor andel av flerbostadshusen i Sverige med värme och varmvatten. Däremot är andelen inom småhusmarknaden avsevärt mindre. Detta kan främst härledas till de ekonomiska förutsättningar som råder vid anslutning av småhus. Här ökar kostnaderna på grund av ytterligare kostnader för: distributionsledningar fjärrvärmecentraler värmeförluster hantering, såsom värmemängdsmätning försäljning Dessa kostnader gör att det är svårt att göra anslutningen av småhus till en vinstgivande verksamhet för fjärrvärmeleverantörer. Leverantörerna kan öka lönsamheten genom att: (i) minska kostnaderna för anslutning, och (ii) öka intäkterna med höjning av priset. Möjligheterna att höja marknadspriset bestäms i stor utsträckning av konsumenternas kostnader för alternativa former av uppvärmning. Konsumenternas alternativkostnad är emellertid en faktor som ligger utanför leverantörernas kontroll, vilket gör att i realiteten krävs en reducering av ovanstående kostnader enda för att öka vinsten (FVF 1997). Det har gjorts stora insatser för att utveckla alternativ teknik som reducerar kostnader för fjärrvärmeanslutning och värmeförluster, varav bla Grudis-projektet fokuserades på värmeglesa områden (Blomquist et al 1987). För att maximera nyttan med programmet Värmegles fjärrvärme är det viktigt att resurser satsas på projekt och problemställningar som inte behandlats och lösts tidigare. Det behövs därmed en sammanställning av tidigare forskning inom området. Det finns mycket utförliga sammanställningar av fjärrvärmeforskning som gjorts för några år sedan, bla Henriksson et al 1997, men ingen som fokuserats på värmegles fjärrvärme. I denna rapport redovisas en litteraturstudie inom området Fjärrvärme till småhus. Studien har främst behandlat forskningspublikationer. Rapportens disposition är uppbyggd enligt de ovan nämnda kostnadsposterna, men behandlar även andra frågor såsom tex kvalitet och miljöaspekter inom dessa områden. Projektet som finansierats av programmet Värmegles fjärrvärme har utförts av Charlotte Claesson vid Chalmers Tekniska Högskola med stöd och synpunkter av Sven Werner, FVB Sverige AB, som granskat rapporten. Inom området värmemängdsmätning har Jan Eliasson givit stöd och synpunkter. Ett stort tack riktas till Sven Werner och Jan Eliasson, men även Lars Ljunggren och Villagruppen på Göteborg Energi AB som tillhandahållit mycket intressant material. 10

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Tabell 1.1 Litteratur Inledning Författare Titel Dokument År P-A.Blomquist, S.Persson, GRUDIS BFR T2:1987 1987 J.Ljungqvist, M.Ifwarson, Gruppcentraldistribution B.Oddving, T.Rundström Handbok för system- och komponentutformning FVF Fjärrvärme till småhus FVF 1997:11 1997 M.Henriksson, S.Werner Svensk statlig fjärrvärme- FoU 1997:13 1997 forskning 1981-1996 1.2 Syfte och mål Projektets mål var att utföra en litteraturstudie för att sammanställa tidigare utförd forskning inom området Värmegles fjärrvärme i en rapport samt identifiera områden där forskning saknas. Rapporten avses kunna fungera som underlag för styrgruppen samt projektutförare för att välja projektområde. Den skulle även kunna vara till hjälp då någon önskar sätta sig in i ett nytt område och önskar litteraturtips. 1.3 Utförande Litteraturstudien utfördes genom sökning av litteratur via databaser och tidigare referenser i litteratur. Sökningen utfördes i de svenska databaserna LIBRIS och Svensk Fjärrvärmes FOU-databas samt i de internationella databaserna Compendex, Cordis, ETDEWeb, INSPEC och Science Direct. I LIBRIS utnyttjades sökordet Fjärrvärme och hela Svensk Fjärrvärmes databas söktes igenom efter material som behandlar småhus. Vid sökning i de internationella databaserna utnyttjades följande sökord: District heating low density, District heating detached, District heating single family och District heating small house i samtliga databaser. Sökningen begränsades tidsmässigt mellan 1970-2003. Litteraturen lästes och inom varje område sammanfattades författarnas viktigaste slutsatser och hänvisningar till litteraturen med titel, författare, år samt dokumentnummer. Inom området Fjärrvärmecentraler och Värmemängdmätning nämns litteratur som inte lästs av författaren som Ytterligare tips på litteratur. 1.4 Avgränsning Studien avser att främst omfatta litteratur som behandlar fjärrvärme till småhus. Även litteratur som är mer generell, men behandlar teknik som kan tänkas tillämpas inom området och leda till möjlig kostnadsreducering inkluderas. Programmet Värmegles Fjärrvärme avgränsas till allt som rör vägen från fördelningsledningen till huset och fjärrvärmecentralen och i vissa fall även det husinterna systemet (Protokoll styrgruppsmöte 2 Värmegles fjärrvärme), vilket även denna studie avser att göra. Då detta är ett mycket stort område är studien inte lika utförlig inom alla områden, och tyngdpunkten är inom distributionsområdet vilket nämndes ovan. Studien är inte heller fullständig inom det avgränsade området. För att omfånget skulle vara rimligt valdes viss litteratur ut och annan litteratur nämns som Ytterligare förslag på litteratur. Viss litteratur har avsiktligt valts bort då det kan vara svårt att få tag på tex konferensbidrag och seminarierapporter. 11

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 2. Resultat av litteratursökning Vid sökningen av litteratur i de internationella databaserna erhölls träffar enligt tabell 2.1. Som synes är antalet relevanta träffar mycket få. Några av de relevanta träffarna återkommer för flera sökord och i flera databaser. Vid genomsökning av Svensk Fjärrvärmes databas och sökning i LIBRIS med sökordet fjärrvärme erhölls betydligt mycket mer relevant litteratur. Hur kommer det sig att det inte finns mer publicerad litteratur inom området i tex Danmark som har en hög andel av fjärrvärmeanslutna småhus? En orsak kan vara att tekniska rapporter inte läggs ut på internationella databaser. För att hitta ytterligare utländskt material kontaktades Danmarks Fjernvarmeforening, vilket dock inte gav någon litteratur inom området. Litteraturen i denna studie tyder på att energipolitiska förhållanden i Danmark är orsaken till expansionen i småhusområden och inte forskning och utveckling, vilket diskuteras vidare i kapitel 3.1. Majoriteten av litteraturen som beskrivs i rapporten är alltså svenskförfattad. I rapporten sammanfattas slutsatser från inläst litteratur inom följande områden Distributionsledningar, Fjärrvärmecentral i småhus, Värmeförluster, Värmemängdsmätning och Försäljning/Kundkontakter. Tyngdpunkten i studien har varit inom Distributionsledningar eftersom detta är författarens forskningsområde, men även eftersom litteraturen visar att kostnader för förläggning av distributionsledningar utgör en stor andel av de totala anslutnings kostnaderna. Tabell 2.1 Sökresultat, totalt antal träffar/antal relevanta träffar Sökord Compendex Cordis ETDEWeb INSPEC Science Direct District heating low density 27/4 4/1 52/4 15/1 54/0 District heating detached 5/1 4/0 40/1 2/0 81/1 District heating single family 21/6 3/0 24/4 21/5 110/1 District heating small house 9/1 9/0 26/2 21/2 13/0 12

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 3. Distributionsledningar Den totala kostnaden för fjärrvärmeledningar omfattar kostnader för skarvning, markoch byggarbete och förläggningsarbete och material. Stora kostnader för mark- och byggarbete, har varit drivkraften för utveckling av de alternativa förläggningsmetoderna som beskrivs i kap. 3.3-3.5. Möjligheten att reducera dessa arbetskostnader, men även minskning av värmeförluster, har bla varit drivkraften för utveckling av de rörtyper som beskrivs i kap. 3.6. Valet av primär- eller sekundäranslutning är avgörande för att kunna utnyttja vissa rörtyper och därmed viss förläggning, vilket redovisas i kap. 3.7. 3.1 Kostnader i Sverige och internationellt Värmegles fjärrvärme har som mål att sänka totalkostnaden för anslutning av småhus till 50 kkr. Fördelningen av kostnader för distributionsledningar och fjärrvärmecentral är ungefär lika stor (Ljunggren et al 1998). Studien i Larsson et al 2002 visar dock att fördelningen mellan 2 kostnader för distributionsledningar och fjärrvärmecentral ca : 1 1. 3 3 Enligt Larsson et al 2002 skiljer sig kostnaderna för anslutning av småhus mellan olika energiföretag markant. För 27 studerade områden varierade anläggningskostnaden för distributionsledningar mellan 20 kkr/hus och 110 kkr/hus enligt figur 3.1 nedan, med medelkostnad som beräknades till 52 kkr. Även kostnader för installation av fjärrvärmecentraler hade stor spridning, med variation mellan ca 14 kkr och 39 kkr med medelvärde på ca 28 kkr. Författarna drar emellertid slutsatsen att skillnaden förmodligen inte är så stor som visas, utan beror på skillnader i kostnadsredovisning. 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000 0 Fördelning av genomsnittlig anläggningskostnad för nät per hus och projekt 1 6 11 16 21 26 Projekt Figur 3.1 Anläggningskostnad för distributionsledningar redovisade för respektive projekt (Larsson et al 2002) Larsson et al 2002 konstaterar att förutsättningarna för rationell förläggning är bättre vid anslutning av områden med nybyggnation än befintliga äldre områden. Enligt FVF 1998 är anslutningsgraden av mycket stor betydelse för total anslutningskostnad/hus, vilket åskådliggörs senare i kap3.7. Det finns alltså en marginal att investera i åtgärder som höjer anslutningsgraden för att på så sätt reducera anslutningskostnaden. Sådana åtgärder såsom mervärde för kunden och införsäljning diskuteras senare i litteraturstudien. 1 52/(28+52)=0.65 13

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 I FVF 1997 redovisas kostnader för förläggning av fjärrvärmeledningar. Kostnaderna baseras på efterkalkyl av 282 projekt under 1995 och 1996. I ytterområde utgör kostnader för mark- och bygg en mycket stor andel av totala förläggningskostnaden (skarvning, material, rörarbete, mark- och bygg och projektering). Enligt figur 3.2 nedan utgör mark- och bygg ca 55% för DN 40, 50 och 60 och ca 65% för DN 80. De faktorer som påverkar förläggningskostnader är (Schönberg et al 1996): Externa marginalvillkor såsom dragning och trafikförhållande Tekniska krav för tex rörsystem och driftsvillkor Schaktvolym Egen prestation, marknadssituation, konkurrens Regler, lagar och tekniska riktlinjer Figur 3.2 Kostnader för distributionsledningar (FVF 1997) 14 I Ljunggren et al 1998 görs teknisk och ekonomisk jämförelse av distribution av fjärrvärme till småhus i Norden. Rapporten redovisar bla de unika förutsättningarna som råder för värmegles fjärrvärme på Island och i Danmark. Fjärrvärmens stora utbredning i Danmark beror främst på energipolitiska orsaker, bla reglerat hög oljeskatt. Islands förutsättningar är unika då ca 90 % av energin är geotermisk energi och energin distribueras i ettrörssystem där returvattnet leds direkt till avlopp. Jämförelsen av anslutningskostnader visar att kostnaderna är ungefär likvärdiga bortsett från Islands där det unika systemet leder till lägre kostnader. Författarna konstaterar att det är endast i Sverige som kostnader för framtida underhåll belastar fjärrvärmen. Studien visar även att ingen okänd teknik tillämpas i länderna utanför Sverige. Detta understryks i Hammer 1998, där författaren presenterar tekniska lösningar som reducerat kostnader för anslutning av hus i värmeglesa områden i Danmark. De lösningar som presenteras är tex direktanslutning, flexibla plaströr, plattvärmeväxlare och differenstryckventiler, vilket inte är okänd teknik i Sverige. Slutsatsen ur jämförelsen är alltså att den stora anslutningen av småhus i Danmark och på Island beror på yttre omständigheter och inte på specifika tekniska lösningar. Enligt tidigare diskussion anses detta även kunna vara orsaken till att det inte finns mycket publicerad internationell litteratur inom området.

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Zinko 2001 sammanfattar AGFW:s slutrapport av det omfattande tyska projektet Neuartige Wärmeverteilung, vars mål var att sänka kostnader för fjärrvärmedistribution i Tyskland. Zinko konstaterar att projektet inte behandlar teknik eller kunskap som inte är tidigare känd i Sverige. Han anser dock att projektet ger en god teoretisk grund för den teknik som tillämpas i Sverige. Projektet ledde till kostnadsreducering för tyska förutsättningar, som dock har högre kostnadsnivå än i Sverige. Slutsatser av mer teknisk karaktär från Zinko 2001 redovisas i kap 3.3 och 3.4. Slutsatser: Fjärrvärmens expansion i småhusområden utanför Sverige beror inte på specifika tekniska lösningar eller kostnadsnivå, utan på energipolitiska förutsättningar. Det är stor spridning i anslutningskostnader för småhusområden. Mark- och byggkostnader utgör en stor andel av total anläggningskostnad för distributionsledningar. Tabell 3.1 Litteratur Kostnader i Sverige och internationellt Författare Titel Dokument År FVF Kulvertskostnadskatalog FVF 1997:10 1997 FVF Fjärrvärme till småhus FVF 1998:9 1998 Primär eller sekundäranslutning F.Hammer Future of district heating as Euroheat & Power 1998 energy supply for heating nr 3 1998, s 50-52 density areas L.Larsson, S.Andersson, Nuläge värmegles fjärrvärme FoU 2002:74 2002 S.Werner L.Ljunggren, P.Laaksonen, Billigare fjärrvärmedistribution Nordvärme, 1998 (?) A.Blöndal, ST.Bakken, Projektgrupp 14 J.Strømvig Version 0013 VI.Schönberg, W.Althaus Technical Innovation and Euroheat & Power, 1996 Cost-Oriented Strategies in Line nr 4-5 1996, with Real Market Conditions s 273-281 for the Expansion of DH H.Zinko Svensk sammafattning av FoU 2001:50 2001 AGFWs slutrapport Neuartige Wärmeverteilung 3.2 Entreprenad, arbetsorganisation Val av entreprenadform påverkar arbetets kvalitet, vilket visas i Gudmunsson 2003b) där författaren värderar skadestatistik, utför intervjuer och litteraturstudie. Gudmunsson konstaterar att det publicerats mycket lite material inom området, men hänvisar bla till en doktorsavhandling inom området, Olsson 1993. I Larsson et al 2002 redovisas entreprenadform för 29 småhusområden, där majoriteten, 23 projekt använder delad entreprenad, och endast 2 projekt generalentreprenad och 4 projekt totalentreprenad. Den delade entreprenaden uppges av fjärrvärmeföretagen ge bättre kontroll då det i vissa fall önskas vissa tekniska lösningar. 15

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Gudmunsson 2003a) undersöker om det finns något att lära av andra linjearbeten för att reducera kostnaderna för anläggning av fjärrvärmeledningar. Det konstateras att vid förläggning av fjärrvärmeledningar eftersträvas följande: samarbete mellan aktiviteterna, resursutnyttjande, ökad kommunikation och utförande av kunskap till byggplatsen. Gudmunsson 2003a) konstaterar att möjligheten att reducera kostnader genom samverkan och samförläggning med andra linjeägare inte utnyttjas. Vid förläggning av fjärrvärmerör är många yrkeskategorier inblandade. För att arbetet ska vara kontinuerligt och schaktets öppettider korta krävs god planering och arbetsorganisation. Det föreslås även följande för att öka rationaliteten i byggprocessen: bygg i treskift, samma person utför mark-, rörläggnings- och isoleringsarbete, öka kontinuiteten genom ökad motivation hos personal. Werner 1995 anser att en produkt och dess tillverkning ska värderas med avseende på kostnads- och tidsoptimering. Vikten av god projektledning betonas för att åstadkomma sådan optimering av tid och kostnader. Det kan dock konstateras i denna litteraturstudie att det saknas publicerat material inom arbetsorganisation och byggprocessen. Slutsats: Reducera antalet yrkeskategorier vid anslutning av småhus till fjärrvärmenätet. Tabell 3.2 Litteratur Entreprenad, arbetsorganisation Författare Titel Dokument År T.Gudmunsson Rationellt byggande av FoU 2003:89 2003 a) fjärrvärmeledningar T.Gudmunsson Total-kontra utförande- FoU 2003:90 2003 b) entreprenad L.Larsson, S.Andersson, Nuläge värmegles fjärrvärme FoU 2002:74 2002 S.Werner U.Olsson Funktionsentreprenader för Dok avh, LUT, 1993 drift av vägar och gator 1993:135D VD.Werner Managament in construction Euroheat & Power, 1995 handling nr 11 1995, s 624-632 16

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 3.3 Öppet eller slutet schakt? I Sverige förläggs fjärrvärmerör nästan uteslutande i mark utav säkerhets- och estetiska skäl. Det finns ett flertal tekniker för att skapa ett hålrum i marken för röret, där traditionell schaktning med öppet schakt är vanligast. Villaserviser är oftast korta och av klena dimensioner, vilket kan medföra att alternativa metoder kan vara lönsamma jämfört med schaktning med stora maskiner. Gudmunsson 2003 föreslår att marken höjs istället för att rören sänks och att täckningshöjden reduceras för att minska schaktmängden. Det finns litteratur inom området som beskriver tekniken för de alternativa metoder som utnyttjas och även kostnadsjämförelser. De alternativa metoder som finns tillgängliga för villaserviser är enligt FVF 1998: Jordraket Styrd borrning Kedjegrävare Handgrävning Vid jämförelse mellan markkostnader i Kulvertkostnadskatalogen och uppgifter från Styrud AB fann FVF 1998 att för klena rör var kostnaderna med jordraket och styrd borrning avsevärt lägre än öppet schakt. Jordraket, styrd borrning De schaktfria metodernas fördelar gentemot traditionellt schakt ger störst effekt i tätbebyggda områden där öppna schakt och gatubeläggningar är kostsamma, men även på platser som kräver avancerade återställningsarbeten. Kostnader för att återställa asfaltbeläggning är stor och enligt Styrud 1992 finns det många dolda kostnader vid ledningsdragning i asfaltbelagda gator som gör det även till en samhällsekonomiskt dålig affär. I Schmitt et al 2002 beskrivs schaktfria metoders teknik och tillämpningsområden. Teknikerna har främst utnyttjats för att passera järnväg, motorväg mm, men har även utnyttjats i villaanslutningar. Jordraket och styrd borrning kräver kvalificerad utrustning och specialistkompetens, vilket kan påverka kontinuiteten i anläggningsarbetet (FVF 1996). Den ekonomiska risken är större vid borrning än schaktning eftersom arbetet utförs i blindo med dyr utrustning. Planeringen behöver därmed vara grundligare inför borrning. Enligt Schmitt et al 2002 kräver dock servisledningar till småhus inte mycket planering och valet mellan borrning eller grävning kan göras på plats. Ökad risk och dyr kvalificerad utrustning medför ökade kostnader som får vägas mot dess fördelar. Jordraket och styrd borrning har följande fördelar (Schmitt et al 2002): Ingen kostsam återställning av gatubeläggning Varsam hantering av träd och växter Möjligt att passera under befintliga ledningar Nästan ingen risk för sättningar Den välvda formen på gatan behålls Utgrävning, transport och förvaring endast nödvändig för en mycket liten mängd massor I vissa fall kan det även tänkas att förläggningen sker snabbare och att det blir mindre störning för trafik och boende (Schmitt et al 2002). Detta är dock beroende av kontinuiteten enligt tidigare diskussion. 17

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Jordraket Jordraket kan användas för korta sträckor och ytterdimensioner från 32 till 110 mm, vilket gör den lämplig för villaserviser (Schmitt et al 2002, FVF 1998). Det krävs en grop där raketen kan utgå ifrån och en mottagargrop där raketen avslutar. Jordraketen drivs vanligen med tryckluft och tränger undan jordpartiklar till sidan. Rörelseriktningen kan endast varieras mellan framåt och bakåt. Tekniken är mer riktningsstabil än våt borrning (Zinko 2001). Det finns möjlighet att dra igenom fjärrvärmeröret direkt eller så installeras ett foderrör först som fjärrvärmeröret sedan dras igenom, se figur 3.3. Alla typer av fjärrvärmerör går att utnyttja med jordraket. Metoden som är enkel och robust är olika lämplig för olika typer av mark, dock inte i lösa leror eller under grundvattennivån (FVF 1998). Figur 3.3 Jordraket (Styrud AB) Styrd borrning Vid styrd borrning utnyttjas både mekanik och vatten under högt tryck. Det krävs inga start- eller avslutningsgropar. Det borras dock först ett pilothål som sedan utvidgas till önskad diameter med sk rymmare, se figur 3.4 (FVF 1998). Styrd borrning är sällan lönsam för serviser kortare än 40 meter. För att hålla kostnaden nere rekommenderas att endast ett hål borras genom att utnyttja dubbelrör. Våt borrning lämpar sig bäst för sand- och lerhaltiga jordar (Zinko 2001, Schmitt et al 2002). Vid borrning i lös mark går det att stabilisera väggarna i hålet med en slurryblandning av bla bentonit och vatten, som samtidigt transporterar bort utgrävda massor från hålet, se figur 3.4 (FVF 1998, Schmitt et al 2002). Borras hålen rakt fram utan hinder så kan alla typer av fjärrvärmerör utnyttjas, annars kan endast flexibla rör användas. Metoden lämpar sig främst för rördiametrar som är mindre än 400 mm (Schmitt et al 2002). 18

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Figur 3.4 Styrd borrning. I den övre bilden visas möjligheten att styra borrningen av pilothålet och stabilisering av väggarna med slurry. I den undre bilden ses rymmaren som utvidgar diametern och medieröret som dras med (Styrud AB 2003). Schmitt et al 2002 beskriver en lätt transporterbar sk microtunneling utrustning som är avsedd för små rör. Med denna utrustning kan borrningen utföras från källaren som ses i figur 3.5. Figur 3.5 Styrd borrning med lätt transporterbar utrustning via källare (Schmitt et al 2002) Kedjegrävare Kedjegrävare kräver inte mycket arbetsyta, vilket gör det enkelt att komma till vid förläggning av serviser (Astrupgaard 1994). Schaktmassorna slås sönder och placeras vid sidan om schaktet, som sedan kan återfyllas för hand. Det går att utnyttja alla typer av fjärrvärmerör. På ungefär en timme kan en kedjegrävare gräva ett 40 meter långt, 450 mm brett och 500 mm djupt schakt (FVF 1998). 19

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Grävning för hand Serviser behöver normalt inte så mycket täckning i trädgårdsmark. Det skapar möjlighet för att gräva för hand i trädgården, vilket ibland också kan vara enda möjligheten för att komma fram. På detta sätt undviks att köra med stora maskiner i trädgården. Om specialarbetare anlitas för grävning och återställning beräknas kostnaden bli drygt 200 kr per meter (FVF 1998, Sørensen et al 1995). Det kan även tänkas att handgrävning inte behöver utföras av specialarbetare, utan kan utföras av kunden själv. Grävning och återfyllnad utförs då med spade och skyffel och befintliga massor utnyttjas, för exempel på utgrävningsprofil se figur 3.6. I Sørensen et al 1995 redovisas ett enkelt försök som visar att urgrävning, rörläggning och fotstampning för att trycka till jorden tar ca 10 min per meter, vilket innebär att en 15 meter lång ledning tar ca 2-3 timmar. 450 300 140 200 50 150 Figur 3.6 Exempel på utgrävningsprofil vid gräv-själv metod (Astrupgaard 1994) Detta ger kunden möjlighet att ta hänsyn till ömtåliga trädgårdspartier samt att påverka investeringskostnaden. Kostnadsreduceringen är dock beroende av hur många som väljer att gräva själva. Väljer endast några få att gräva själva måste maskiner och arbetare ändå finnas på plats samtidigt som entreprenören måste kontrollera fastighetsägarnas utförda arbete (FVF 1996). Enligt Sørensen et al 1995 finns det inget behov av teknisk utveckling för att gräv-själv ska kunna tillämpas i småhusträdgårdar, utan det existerar främst ett organisatoriskt utvecklingsbehov för att uppnå effektivitet. Slutsats: Det är oklart vad alternativa gräv- och borrtekniker kan innebära för anslutning av småhus till fjärrvärmenätet. 20

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Tabell 3.3 Litteratur Öppet eller slutet schakt? Författare Titel Dokument År N.P.Asplund Enstrenget, pulserande J nr. 1323/90-0013. 1993 fjernvarme dk-teknik. ISBN:87-7782-037-1 FVF Konvertering till fjärrvärme FVF 1996:17 1996 Direktverkande elvärme FVF Idébok FVF 1998:8 1998 Alternativ ledningsdragning FVF Kulvertkostnadskatalog FVF 1997:10 1997 T.Gudmunsson Rationellt byggande av FoU 2003:89 2003 fjärrvärmeledningar L.Ljunggren, P.Laaksonen, Billigare fjärrvärmedistribution Nordvärme, 2000 A.Blöndal, S.T.Bakken, Projektgrupp 14, J.Strømvig Version 0013 F.Schmitt, H.-W.Hoffmann Pipe Laying in Combination IEA 2002:S4 2002 with Horizontal Drilling Methods S.Styrud Borrning eller grävning ByggSverige 2/92 1992 Ekonomiska konsekvenser och praktiska erfarenheter av ledningsdragning Styrud AB Hemsida www.styrud.se 2003 P.A.Sørensen, J.R.Jensen, Grav-selv J nr. 51191/91-0012. 1995 U.Nielsen PlanEnergi H.Zinko Svensk sammanfattning av FOU 2001:50 2001 AGFWs slutrapport Neuartige wärmeverteilung 3.4 Kallförläggning Det finns ett antal olika tekniker för att hantera de spänningar som uppstår i fjärrvärmerören pga termisk längdutvidgning. Utvecklingen har dock gått emot att stora spänningar accepteras och rören kallförläggs. Vid kallförläggning tillåts överskridande av sträckgränsen då röret värms upp till T max, och plastisk deformation medför en självspänningseffekt. Denna spänning behåller röret sedan vid lägre temperaturer (Frederiksen et al 1993). Kallförläggning och dess för- och nackdelar beskrivs i Schmitt et al 1999. Förläggning utan förvärmning innebär större belastningar på fjärrvärmerören än vid traditionell teknik. Det har gjorts studier med mätningar och beräkningar i Tyskland, Sverige och Danmark för att klarlägga belastningsprofilen internt i rören samt hur profilen påverkas över tiden. Rörböjar är särskilt utsatta och har därmed varit fokus för flera studier. 21

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Molin et al 1996 fokuserar på direkt markförlagda rörböjar genom fältförsök och beräkningar för DN 40/140 och DN 150/315. Förskjutningarna erhölls genom belastningar med domkraft, som antogs vara ca tre gånger större än i verkligheten. Mätningarna visar att DN 40/140 har kvarstående deformationer efter förskjutningarna. Författarna drar även slutsatsen kringfyllningen vid direktmarkförlagda böjar helst ej bör packas eftersom jordtrycket mot röret ökar med förskjutningen. Den tillåtna förskjutningen bestäms av tillåten påkänning i PUR-skummet och kravet på packningsgrad i marken. De drar även slutsatsen att risken för asfaltskador pga förskjutningar för en direkt markförlagd rörböj är liten vid små rördimensioner. Studien av direktförlagda böjar fortsatte i Andersson et al 2002, med förskjutningar av DN 40 och DN 80 i provbädd. Även vid dessa försök erhölls stora deformationer på PUR-skummet på DN 40-böjen, medan DN 80 röret var intakt. Deformationerna i det klena röret ledde inte till kritiskt höga temperaturer på manteln (Anderson et al 2002). Författarna drar slutsatsen att PUR-skummet är begränsande faktor och att gränsen för att kallförlägga böjar utan expansionsupptagande anordningar ligger mellan DN 40 och DN 80. Direkt markförlagda böjar undersöks ingående i Nilsson 2002 med utgångspunkt av en ny teori att deformationer av isoleringen endast måste begränsas för att undvika höga temperaturer på mantelröret. Vid alltför höga temperaturer på mantelröret blir materialet sprött och det finns risk för sprickbildning. Nilsson konstaterar genom mätningar att böjar kan direktförläggas då normalt återfyllnadsmaterial utnyttjas. Kombinationen av kallförläggning med hårt packat grovt återfyllnadsmaterial i böjar bör undvikas. Inom AGFW-projektet Neuartige Värmeverteilung (Zinko 2001) utfördes beräkningar och detaljerade försök med mätningar framförallt på böjar. Försöken bekräftade att PUR-skummet är den begränsande länken i fjärrvärmeröret. Beräkningarna överensstämde mycket väl med mätresultaten och rekommendationen ges att utnyttja beräkningar vid projektering. För att undvika att hamna nära kritiska gränsvärden kan viss kompensation utnyttjas vid kallförläggning. För detta ändamål utvecklades/testades följande komponenter inom AGFW-projektet: tryckböjar, Bingham-material, fixpunktbrygga och expansionskuddar, som beskrivs i Zinko 2001 och Schmitt et al 1999. Genom att kallförlägga fjärrvärmerören reduceras tiden och antalet moment i förläggningsprocessen. Detta innebär ett flertal fördelar såsom enklare organisation och mer kontinuerlig förläggning, vilket möjliggör för dygnstaktförläggning. Kallförläggning gör det även möjligt att utnyttja alternativa förläggningsmetoder såsom plöjning, vilket beskrivs i Fallsvik et al 1992. I en tysk studie studerades tidsåtgången för varje delmoment i förläggningsprocessen, vilket utnyttjades vidare för att simulera olika förläggningsförlopp och jämföra olika tekniker. Resultaten visade klart att reducerat tidsförlopp medförde lägre kostnader. Då dygnstaktförläggning (med kallförläggning) jämfördes med traditionell teknik erhölls resultatet att byggnadstiden förkortades med 67% och kostnaderna med 81%. Kallförläggning innebär alltså reducerade kostnader för förläggning, men utgör även en ekonomisk risk som måste beaktas (Schmitt et al 1999). Slutsats: Då stålrör används bör kallförläggning utnyttjas då småhus ansluts till fjärrvärme. 22

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Tabell 3.4 Litteratur Kallförläggning Författare Titel Dokument År S.Andersson, N.Olsson Experimentell undersökning av FoU 2002:63 2002 böjar vid kallförläggning av fjärrvärmerör J.Fallsvik Direktläggning av fjärrvärmerör Värmeforsk- 1992 rapport 445 Hetvattenteknik J.Molin, G.Bergström Direkt markförlagda böjar FoU 1996:7 1996 i fjärrvärmeledningar S.Nilsson Durability of district heating Dok avh, Inst för 2002 pipes Byggnadsfysik, Chalmers F.Schmitt, H-W. Hoffmann Cold Installation of Rigid IEA 1999:T3.1 1999 District Heating Pipes H.Zinko Svensk sammanfattning av FOU 2001:50 2001 AGFWs slutrapport Neuartige wärmeverteilung 3.5 Återfyllnadsmaterial Fjärrvärmerören läggs traditionellt i ett fint sandlager för att skydda röret mot olika belastningar. Återfyllnadsmaterialet ska skydda röret mot mekaniska skador och skapa friktion mot mantelröret vid termiska förskjutningar. I FVF:s läggningsanvisningar rekommenderas att befintliga massor används då det finns möjlighet att lägga upp massorna bredvid schaktet. Enligt Fröling 2002 och Hanna 1999 innebär transporter till och från anläggningsplatsen vid anslutning av en villa till fjärrvärmenät stor miljöpåverkan. Genom att placera de uppgrävda massorna bredvid schaktet och utnyttja dem som återfyllnadsmaterial reduceras miljöpåverkan. Vid återfyllnad med befintliga massor reduceras även utnyttjandet av begränsade naturliga resurser, vilket även kan åstadkommas genom att någon restprodukt som tex aska används som återfyllnadsmaterial, vilket studeras i Sjöblom 2003. I ytterområden finns det oftast större utrymme än i centrum för att lägga upp massorna bredvid schaktet. Schaktet kan i regel vara öppet längre och en del av gatan kan vara avstängd för trafik. Gator i ytterområden kan antas vara mindre belastade, vilket ger mindre sättningar (Molin et al 1997). Enligt en undersökning i Molin et al 1997 innebär återfyllnad med befintliga massor minskning av byggkostnaderna med ca 9 % för DN 50 i ytterområden. Medan i Schmitt et al 1999 redovisas en reducering av förläggningskostnader med 10-20% i parkområden vid återfyllnad med befintliga massor. Då stora kantiga stenar ligger an mot rören skapas punkttryck som kan ge intrycksdeformationer. Nilsson 2002 och Nilsson 2000 undersöker stenintryckningar och dess effekter med experiment och beräkningar. Enligt försök i Molin et al 1997 där rör med olika kringfyllning utsattes för statiska jordlaster, trafiklaster och axiella förskjutningar ledde stenintryckningar inte till brott i mantelröret. För PUR-isoleringen kan det dock leda till belastningar över brottgränsen, vilket dock är lokalt och påverkar 23

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 inte rörets funktion i stort. Skjuvhållfastheten försämrades i vissa fall, vilket ledde till brott mellan PUR-isolering och mantelrör. Resultaten från försöken visar att det inte innebär någon risk på kort sikt att kringfylla med grovt material. Det är dock osäkert hur manteln klarar längre punktbelastningar och hur skarvarna reagerar vid förskjutningar i grovt återfyllningsmaterial. Molin et al ger rekommendationen att återfyllnad upp till 200 mm över rörhjässan görs med maximal kornstorlek på 20 mm, medan i Läggningsanvisningar rekommenderas max 16 mm. Båda rekommendationerna tillåter enstaka partiklar med största kornstorlek 50 mm. Schmitt et al anser att standard generellt bör anpassas till Sveriges rekommendationer med 16 mm. Kringfyllnadsmaterialet måste packas för att undvika sättningar. Detta kan utföras mekaniskt, vilket kräver mycket manuell arbetstid med breda schakt eftersom arbetet måste utföras nere i schaktet. För att reducera schaktbredd och därmed kostnader kan de befintliga massorna återfyllas genom att materialet spolas ner med vatten. Denna teknik är enkel och billig, men lämpar sig dock inte för gator eftersom den ger låg packningsdensitet. Det finns en mer utvecklad metod där återfyllnadsmaterialet blandas med vatten och en liten mängd cement (Stabilized Sand Mixture), vilket ger tillräckligt hög packningsdensitet och friktionskoefficient enligt mätningar (Schmitt et al 1999). Genom att spola ner återfyllnadsmaterialet med vatten schaktet minskas schaktbredden. Skarvar är fjärrvärmerörens känsligaste del (Nilsson 2002). I Bergström et al 2001 undersöks ett antal olika skarvar med grovkorning kringfyllnad. Skarvens utformning visade sig vara avgörande för dess styrka. Elektrosvetsade skarvhylsor och till viss del skarvar med krymptätning klarar mycket grova kringfyllnadsmaterial, medan skjuthylseskarvar skadades av massorna. Om skjuthylseskarvarna däremot täcktes med polyetennät som skyddar mot punktbelastningar och med geotextil som hindrar små partiklar, förblir skarvarna oskadade. Dessa utvändiga skydd för skarvarna är billiga och enkla att installera (Nilsson 2002, Bergström et al 2002, Bergström et al 2001). Enligt tidigare diskussion kring kallförläggning bör kombinationen befintliga massor och kallförläggning undvikas i rörböjar. Slutsats: Återfyllnad bör ske med befintliga massor då småhus ansluts till fjärrvärme. 24

Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Tabell 3.5 Litteratur Återfyllnad Författare Titel Dokument År G.Bergström, S.Nilsson, Täthet hos skarvar vid återfyllnad FoU 2001:58 2001 S-E.Sällberg med befintliga massor G.Bergström, S.Nilsson, Utvändigt skydd hos FoU 2002:72 2002 S-E.Sällberg fjärrvärmerörsskarvar M. Fröling Environmental and Thermal Dok avh, Inst. för 2002 Performance of District kemisk miljöveten- Heating Pipes skap, Chalmers J.Molin, G.Bergström, Kulvertförläggning med FoU 1997:17 1997 S.Nilsson befintliga massor S.Nilsson Durability of district heating Dok avh, Inst för 2002 pipes Byggnadsfysik, Chalmers S.Nilsson On Stone Indentions in Lic avh, Inst för 2000 District Heating Pipes Byggnadsfysik, Chalmers F.Schmitt, H-W.Hoffmann Reuse of excavated materials IEA 1999: T3.3 1999 R.Sjöblom Användning av aska vid FoU 2003:84 2003 förläggning av fjärrvärmeledningar - förstudie 3.6 Fjärrvärmerör Det betonas av många att kostnaden för rörmaterial endast utgör en liten andel av den totala kostnaden för fjärrvärmeledningar, medan mark- och byggkostnader utgör en mycket stor andel, vilket diskuterades tidigare. För klena dimensioner (DN<100) representerar rörmaterialet ca 16-20% av de totala kulvertkostnaderna i ytterområden. Utvecklingen av nya rörtyper är dock av stor vikt då fjärrvärmeröret är avgörande för vilken förläggningsteknik som kan utnyttjas. Genom att välja fjärrvärmerör av typen dubbelrör och/eller flexibla rör som tillåter enklare och billigare förläggning finns stora möjligheter till kostnadsreducering, vilket bla visades i Grudis-projektet. Även utveckling av rörmaterial av högre kvalitet är positivt. Dubbelrör I dubbelrör integreras fram- och returledning i samma mantelrör, vilket medför många fördelar såsom: smalare schakt, halverat antal muffar, reducerade värmeförluster (diskuteras vidare i kap 5) och kallförläggning är möjlig utan kompensation. Schmitt et al 1999 utreder dess egenskaper och gör en ekonomisk jämförelse av förläggning med dubbelrör och enkelrör. Jämförelsen visar att förläggning med dubbelrör innebär reducering av kostnaderna både vid beräkning med finska och tyska villkor. Dubbelrör medför även minskade värmeförluster, vilket diskuteras i kap.4.3. Flexibla rör Flexibla fjärrvärmerör finns tillgängliga både med medierör i plast, vanligen PEX, och med medierör i metall. Schwarz 1996 diskuterar flexibla rörs fördelar. Flexrör med metallmedierör delar den flexibla egenskapen som plaströr har och därmed vissa av dess 25

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB Januari 2004 fördelar. Dessa rör är dock tyngre och kräver svetsning/lödning, men däremot undviks problemet med syrediffusion. Plaströr Flexibel fjärrvärmerör med medierör av plast utnyttjades i bla GRUDIS-systemen. Plaströrens lätta vikt, flexibilitet och långa längder medför avsevärd förenkling av läggningsteknik och därmed reducering av kostnader för mark och förläggningsarbete. Trots detta används plaströr mycket sällan idag, vilket kan ses i Larsson et al 2002 där endast 1 av 29 undersökta småhussystem anslutits med plaströr. Förklaringen till detta är antagligen att stor skepsis sedan plaströrens tidiga tid finns kvar. Plaströren är permeabla för diffusion av syre och vattenånga, vilket ledde till problem vid okritiska kopplingar. De är inte lika tåliga för höga temperaturer och tryck som övriga rör, vilket begränsar användningsområdet. Den maximalt tillåtna temperaturen är idag 80 C och tryck 6 bar enligt tekniska bestämmelser. Plaströr är även känsliga för UV-ljus och tål därmed inte solstrålning. Litteraturen betonar att plaströren har genomgått stor utveckling under 80- och 90- talet. Stora studier har utförts bla för att undersöka syrediffusionen och utveckla en spärr. Minst permeabel för syrediffusion är metallfolie (Berglund 1984), som dock visat sig vara känslig för temperaturcykler. Dagens rör är utrustade med en film av Etylenylalkohol, EVOH (EVAL). I Walletun et al 1996 och Klöpsch et al 1999 presenteras en sammanställning av mätningar från Tyskland, Danmark och Sverige av PEX-rörs permeabilitet för syre. Mätningarna visar att EVAL-spärren reducerar syrediffusionen med ca 30-1000 ggr. En intakt syrespärr förlänger även plaströrens livstid. Det betonas dock att syrespärren inte är helt tät. Plaströrens stora fördelar betonas i litteraturen. Rören som rullas ut i långa längder kräver endast få ihopkopplingar, vilket görs med presskopplingar. Inget svets- eller monteringsarbete behöver därmed utföras i schaktet och mindre schaktmassor erhålls och det finns inget behov av svetsare eller rörläggare. Ingen hänsyn behöver tas till termisk expansion eftersom plasten tar upp expansionen med plastisk deformation. Detta gör dygnstaktsbyggnation möjlig (Klöpsch et al 1999). Plaströren väljs av ekonomiska skäl och Walletun et al 1996 anser att dess kostnadsreducerande egenskaper bör utnyttjas till fullo vid förläggning. I Walletun et al 1996 redovisas driftserfarenheter från plaströrsystem i Sverige, Norge, Danmark och Tyskland. Det presenteras enbart positiva och problemfria erfarenheter från samtliga system utom Växjö. Problemen i Växjö antas kunna härledas till en kombination av gamla ospärrade plaströr och tillsats av inhibitorer För att möjliggöra utnyttjandet av plaströr krävs vissa temperatur- och tryckförhållanden som kan erhållas genom olika systemlösningar som beskrivs i Walletun et al 1996, varav GRUDIS-kopplingen är ett alternativ. GRUDIS Grudis 2 -projektet bedrevs på 1980-talet med en omfattning på 9,2 miljoner för kunskapsinriktad forskning samt ytterligare direktanslag från Studsvik och statliga experimentbyggnadslån (Henriksson et al 1997). Dess syfte och mål var att utveckla ett kostnadseffektivt och driftsäkert koncept för distribution av fjärrvärme till värmeglesa områden. Projektet inriktades främst på att utveckla distributionsteknik för klena dimensioner och därigenom kunna reducera kostnader för mark- och förläggningsarbete. 26 2 GRUpp central DIStribution