ny metod för att bestämma fjärrvärmerörs isoleringsförmåga

ny metod för att bestämma fjärrvärmerörs isoleringsförmåga Bijan Adl-Zarrabi, SP Forskning och Utveckling 2005:122

NY METOD FÖR ATT BESTÄMMA FJÄRRVÄRMERÖRS ISOLERINGSFÖRMÅGA Forskning och Utveckling 2005:122 Bijan Adl-Zarrabi, SP ISSN 1401-9264 2005 Svensk Fjärrvärme AB Art nr FOU 2005:122

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

Sammanfattning FOU 2005:122 Ny metod för att bestämma fjärrvärmerörs isoleringsförmåga Fjärrvärmerörens isoleringsförmåga sjunker under dess livslängd och därmed ökar värmeförluster med tiden. Att kunna byta ut de åldrade fjärrvärmerören vid rätt tidpunkt har stor ekonomisk betydelse. De konventionella mätmetoderna för bestämning av rörens isoleringsförmåga är förstörande mätningar och dessutom kostsamma. Dessutom är mätningar tidskrävande. I detta projekt studeras en alternativ mätmetod Transient Plane Source. TPS metoden har bland annat fördelen att man kan utföra mätningar i fält. Värmekonduktivitet hos isolering av fjärrvärmerör (polyuretanskum) bestämdes vid 20 C och 50 C med Transient Plane Source (TPS) metoden. Tre olika mätuppsättningar undersöks. I en av mätuppsättningarna göts en TPS sensor in i polyuretan skummet. En jämförelse mellan mätresultaten och referensvärdet visar att värdena mätt med TPS metoden, oavsett provuppsättning, ligger högre än referensvärdet. Detta kan bero på att man med TPS mäter bulkvärdet och referensvärdet är ett skenbart värde. Den relativa ändringen av värmekonduktivitet med temperaturen ligger i samma nivå som hos referensvärdet. TPS sensorer kan gjutas in i fjärrvärmerörets isolering vilket ger möjligheten att utföra icke förstörande kontrollmätningar av fjärrvärmerörets isoleringsförmåga under dess livslängd. 3

Summary FOU 2005:122 - A new method for the determination of thermal properties of the insulation material used in district heating pipes Thermal resistance of district heat pipes declines during its lifetime and this leads to increased thermal losses. To be able to change the insufficient pipes in right time has a large economical impact. The conventional measurement techniques for determinations of thermal properties of insulation of the pipe are abusive and expensive. In the present project has the Transient Plan Source TPS-method been studied as an alternative method. TPS-method can be used in the field and measurements are not time demanding. Thermal conductivity of district heating pipe (polyurethane foam) is measured at 20 C and 50 C with Transient Plane Source (TPS) method. Three different setups were investigated. In one of the setups the TPS sensor is embedded in the insulation of district heating pipe. Comparison between measured results and the reference value showed that the measured results by TPS method were higher than reference values. It may depend on a number of different parameters, for example TPS method measure bulk properties and the reference value is an apparent value. Relative change of thermal conductivity per Celsius degree of temperature was in the same level as reference value. It is possible to embed the TPS sensor in the insulation of the district heating pipes. The measured relative change of conductivity was in the same range as the reference value. Thus, TPS method can be used for control measurements concerning the insulation properties of district heating pipes in the field and in service. Bijan Adl-Zarrabi, SP

Innehållsförteckning 1. Inledning... 7 2. Kort beskrivning om Transient Plane Source... 8 3. Mätningar... 9 3.1. Provrör... 9 3.2. Provkroppar... 10 3.3. Temperaturhistoria och temperaturnivåer... 12 3.4. TPS sensor, effekt och mättiden... 13 4. Resultat och diskussion... 13 4.1. Resultat... 13 4.2. Diskussioner... 15 4.2.1. Mätvärden vid 20ºC innan uppvärmning... 15 4.2.2. Mätvärden vid 50ºC... 15 4.2.3. Mätvärden vid 20ºC efter uppvärmning... 16 4.2.4. Värmeledningsändring med temperatur... 16 4.2.5. Den ingjutna sensorns position i isolering... 16 5. Slutsatser... 18 6. Referenser... 18 7. Bilagor... 19 8. List of figures... 20 5

1. Inledning Ungefär 70 procent av alla lägenheter i flerbostadshus och mer än 170 000 småhus och villor i Sverige värms med fjärrvärme. Totalt har fjärrvärmen cirka 50 procent av värmemarknaden i Sverige. Fjärrvärmerörens termiska egenskaper är väsentliga för att kunna säkerställa rörens isoleringsfunktion på kort och lång sikt. Värmeförluster relaterat till fjärrvärmerörets isolerings förmåga kan vara upp till 5-15 % av den totala distributionskostnaden. Därför det är viktigt att kunna kontrollera tidsberoende ändringar av rörets isoleringsförmåga. Den svenska standarden SS-EN 253 fastlägger kraven för termiska egenskaper. Termiska egenskaper av polyuretan, isolering av fjärrvärmerör, försämras med tiden och med nivån på den operativa temperaturen. När det gäller bestämningen av värmekonduktiviteten hos fjärrvärmerörets isoleringsförmåga refererar SS-EN 253 till ISO 8497 som handlar om användning av en cirkulär plattapparat. Plattapparaten kan enbart användas i laboratorium varför apparaten inte är lämplig för icke förstörande tester av fjärrvärmerörets isoleringsförmåga efter montering och under drift. Syftet med detta projekt var att undersöka möjligheten att använda Transient Plane Source (TPS-metoden) för att bestämma fjärrvärmerörets isoleringsförmåga, det vill säga polyuretanisoleringens värmekonduktivitet och värmekapacitet. TPS-metoden kan användas båda i laboratorium och fält. TPS sensorn är cirkulär och tunn. Den kan gjutas in i polyuretanskummet. Därmed kan fältmätningar av rörets isoleringsförmåga utföras utan att förstöra eller skada röret. Dessutom är mätningar med TPS-metod inte tidskrävande. 7

2. Kort beskrivning om Transient Plane Source Transient Plane Source (TPS) metoden har utvecklats av Silas Gustafsson, Chalmers Tekniska Högskola, Sektionen för Fysik. TPS går ut på att en mycket tunn dubbel metallspiral är i nära kontakt med det material som skall studeras. Metallspiralen har valts så att dess resistansändring med temperatur är välkänd. Denna metallspiral utnyttjas både som värmekälla och som resistanstermometer. Vid mätningar i fasta kroppar kläms sensorn mellan två ytor av samma material och en konstant elektrisk ström ledes genom en av spiralerna under en viss tid, varvid temperaturen ökar, se bild 1. Temperaturökningen leder till en spänningsändring i den andra spiralen. Denna ökning beror på hur snabbt värmen leds bort genom det omgivande materialet. Uppvärmningen sker under en förbestämd konstant tid och spänningsändring och den elektriska strömmen mäts 200 gånger under mätning. När temperaturens variation i tiden (spänningsvariation) och värmeflödet (elektrisk ström) är känt, kan provmaterialets värmeledningsförmåga och specifik värmekapacitet beräknas med hjälp av den partiella differentialekvationen för värmeledning [1]. Bild 1 TPS sensor placeras mellan två provkroppar av materialet. Provkroppens minsta acceptabla dimensioner bestäms med hänsyn till sensorn radie och materialets termiska egenskaper. Genom att styra mättiden, den elektriska effektens storlek och sensorns radie, kan materialens värmekonduktivitet i intervallet 0.005-500 W/mK bestämmas med metoden. För mätningar vid högre temperaturer konditioneras provföremål med hjälp av en ugn. TPS sensorer med isolering av Kapton används vid temperaturer upp till 200 C och för temperaturer högre än 200 C upptill 700 C används isolering av Mica. 8

3. Mätningar 3.1. Provrör Provrören i denna undersökning har tagits ut från fjärrvärmerör tillverkade av Powerpipe i Göteborg. Proverna har tagits av båda befintlig fjärrvärmerör på lager och fjärrvärmerör som gjutets i laboratorium. Det befintliga fjärrvärmeröret var tolv meter lång. Den yttre diametern av röret var 250 mm och stålrörets yttre diameter var 110 mm. För att undvika eventuella densitets variationer i längdriktningen av röret har två prover, vardera två meter långa, tagits två meter ifrån början respektive slutet av röret, se bild 2. Bild 2 Uttagna provrören från det tolv meter lång fjärrvärmeröret provtagning L/2 L/2 L/6 L/6 L/6 L/6 L/6 L/6 L = 12m Förutom dessa provrör, har ett en meter lång provrör tillverkats i Powerpipes laboratorium. Fjärrvärmeröret tillverkades 2004-08-13. Den yttre diametern av röret var 200 mm och stålrörets yttre diameter var 90 mm. Tabell 1 Provrörens dimensioner och antal Provrör Längd [m] Ytter diameter [mm] Stålrörets ytter diameter [mm] antal Befintlig fjärrvärmerör Tillverkat i laboratorium 2 250 110 2 1 200 90 1 Samma receptur för polyuretan används för alla provrören. I tidigare studier har följande andelar av gaser identifierats i polyuretanisoleringens celler: Cyclopentane 30 %, koldioxid 66 %, vattenånga 1 %, luft 1,5 % och övriga kolväten 1,5 %. 9

3.2. Provkroppar Vid mätningar med TPS metoden skall provmaterial placeras på båda sidor av sensorn. Detta leder till att man måste såga polyuretanisoleringen för att kunna provbereda materialet för mätningar. Polyuretanisoleringen är ett cellulärt material och cellerna är fyllda med isolerande gaser med låg värmekonduktivitet. Sågningen förstör mätytan vilket leder till att isoleringsgasen i cellerna diffunderar ut. Luftens värmekonduktivitet är högre än den isolerande gasen och detta medför sämre isoleringsegenskaper. För att hitta den bästa mätuppsättning har tre olika mätuppsättningar studerats, nämligen sågade provkroppar, skurna provkropp och ingjuten sensor. De sågade och skurna provkropparna har förberetts från provrör som tagits ut från det befintliga fjärrvärmeröret. Längden på de sågade provkropparna var 200 mm och de skurna provkropparna var 100 mm långa. TPS sensorn placerades 30 mm under mantelytan. Bild 3 Provkroppar, sågat, och sensorns placering vid sågsnittet. Fyra sågade provkroppar tillverkas. Vinkeln mellan sågsnitten i provkropparna är 90º med hänsyn till en godtycklig axel. Provkropparna har benämnts till SÅ 1-SÅ 4. Syftet med att skapa sågsnitten med 90º vinkel var att kunna identifiera densitetsvariationer i tvärsnittet av provkropparna, se bild 3. Bild 4 Skuren provkropp med fyra skurna snitt i polyuretan isolering. Det skurna snittet är markerat med strecket linje i bild 4. De skurna snitten har benämnts till SK 1- SK 4. Snitten sitter 30 mm under mantelytan och de skurna snitten är vinkelräta mot normalen till stålröret, se bild 4 och 5. För att hindra eventuell luftspaltbildning mellan TPS sensorn och provkroppens ytor har både sågade och skurna provkroppar klämts ihop efter placering av sensorn, se bild 6. 10

Bild 5 Placering av sensor i skurna provkroppar. Bild 6 Sågat och skurna provkroppar har klämts ihop efter placering av sensor. Den tredje uppsättningen var att gjuta in TPS sensorn i ett fjärrvärmerör. TPS sensorn placerades ovanför stålröret och provröret tillverkades i laboratoriet. Placering av sensorn i fjärrvärmeröret visas i Bild 7. Bild 7 Placering av sensor på stål röret. Luftventil Kabel TPS sensor 25 mm 270 mm Distans 11

TPS sensorn placerades ovanför stålröret med hjälp av en trädistans med 30 mm avstånd från stålrörets yttre diameter och 270 mm från rörets ända. Kabeln till sensorn drogs genom luftventilen. För att TPS sensorn skulle hålla sig plan under tillverkning av fjärrvärmeröret förstärktes sensorn i sitt plan med linor av nylon och en metallring, se Bild 8. Bild 8 Sensorn förstärks i sitt plan med linor av nylon och en metallring Bild 9 TPS sensorns kabel passerar igenom luftventilen. 3.3. Temperaturhistoria och temperaturnivåer Normalt bestäms värmekonduktiviteten för fjärrvärmerör vid medeltemperaturen 50 C, λ 50, enligt ISO 8497. Enligt standarden värms stålröret upp och man mäter uppvärmningseffekten, temperaturen på stålröret och temperaturen på mantelröret. Med hjälp av dessa mätdata beräknas värmekonduktiviteten för fjärrvärmeisolering vid medelvärdet av stålrörets temperatur och mantelrörets temperatur. Den beräknade konduktiviteten korrigeras för stålrörets och mantelrörets isoleringsförmåga. I detta projekt bestämdes värmekonduktivitet vid 20 C och 50 C. Värmekonduktiviteten mäts först vid 20 C och sedan höjs temperaturen till 50 C och efter ett dygn mäts värmekonduktiviteten. Därefter sänktes temperaturen till 20 C och efter ett dygn mäts värmekonduktiviteten igen vid denna temperatur. 12

Mätningar vid 20 C har utförts i en laboratorium som är konditionerat till 20 ±1 C och 50 ±5 % relativfuktighet. Vid 50 C placerades provkropparna i en ugn. Temperaturen inne i provkroppen mäts med tre stycken en millimeter mantlade termoelement av typ K. Termoelementerna har placerat så att de skall kunna mäta mätsnittets temperatur. För att vara säker att man kan upprepa mätningarna, har fem mätningar utförts för varje uppsättning. Tidsskillnaden mellan mätningarna var minst 45 minuter. 3.4. TPS sensor, effekt och mättiden TPS sensorn C8563 isolerad med Kapton har använts i alla mätningar. Sensorns radie är 9,868 mm. Mättiden var 160 sekunder och effekten valdes till 0,02 W. 4. Resultat och diskussion 4.1. Resultat Resultaten av mätningarna har redovisat i tabell 2-5. Tabell 2 Värmekonduktiviteten av fjärrvärmerörets isolering vid 20 C och variationskoefficienten (C.V.), innan uppvärmning. Prov λ [W/mK] C.V.[%] SK1 0,031 0,6 SK2 0,033 0,3 SK3 0,033 0,7 SK4 0,033 0,4 SÅ1 0,032 0,4 SÅ2 0,034 0,9 SÅ3 0,032 0,5 SÅ4 0,033 0,9 Ingjuten 0,030 0,1 13

Tabell 3 Värmekonduktiviteten av fjärrvärmerörets isolering vid 50 C och variationskoefficienten (C.V..= Standardavvikelse x 100 /medelvärde). Prov λ [W/mK] C.V.[%] SK1 0,034 1,0 SK2 0,036 1,5 SK3 0,036 0,5 SK4 0,036 0,5 SÅ1 0,036 0,8 SÅ2 0,037 0,6 SÅ3 0,036 2,4 SÅ4 0,040 5,9 Ingjuten 0,035 1.0 Tabell 4 Värmekonduktiviteten av fjärrvärmerörets isolering vid 20 C och variationskoefficienten (C.V.= standardavvikelse x 100 / medelvärde), efter uppvärmning. Prov λ [W/mK] C.V.[%] SK1 0,031 1,0 SK2 0,032 0,3 SK3 0,033 0,5 SK4 0,033 0,3 SÅ1 0,032 1,1 SÅ2 0,033 1,5 SÅ3 0,031 1.0 SÅ4 0,032 0,9 Ingjuten 0,029 0,8 Specifik värme och värmediffusivitet hos fjärrvärmeisolering har redovisats i bilaga, tabell B1-B2. 14

Tabell 5 Värmekonduktivitetens ändring per grad ºC. Prov λ- värdens ändring per grad ºC x10-5 SK1 9 SK2 9 SK3 11 SK4 10 SÅ1 13 SÅ2 12 SÅ3 12 SÅ4 23 Ingjuten 16 4.2. Diskussioner Enligt projektplanen skulle värmekonduktiviteten av fjärrvärmeisoleringen bestämmas enligt ISO 8497. Dessa mätningar har inte utförts. Därför kommer mätvärden från tidigare studier på samma recept användas som referensvärde för jämförelse med mätdata i detta projekt. Jämförelsen sker med data uppmätta enligt ISO 8497 vilket ger λ 50 = 0,028-0,029 W/mK för fjärrvärmeisoleringen tillverkade av Powerpipe. 4.2.1. Mätvärden vid 20ºC innan uppvärmning Jämförelsen mellan mätresultaten med olika uppsättningar vid 20ºC, tabell 2, visar att de skurna och sågade uppsättningarna ger samma resultat. Mätvärden i den tredje uppsättningen, när sensorn är ingjuten i polyuretan- isolering, är mellan 4-12 % lägre än de andra uppsättningarna. Detta kan bero på att i de skurna och sågade provkropparna förstörs cellstrukturen i någon grad och när sensorn är ingjuten i polyuretanisolering cellerna är intakta. När celler förstörs så diffunderar den isolerande gasen ut och värmekonduktiviteten försämras. Här får inte glömmas att de skurna och sågade provkropparna var av fjärrvärmerör som är tillverkade i den ordinära tillverknings- proceduren och det röret med ingjuten sensor var tillverkade i laboratoriet. Med hänsyn till att polyuretanrecepten är den samma för alla provkroppar och med TPS metoden mäts bulkegenskaper, sannolikheten att tillverkningsproceduren (ordinära och laboratorium) kan vara orsaken till skillnaden i mätvärden är liten. 4.2.2. Mätvärden vid 50ºC Vid denna temperatur nivå var mätningar med provkroppen SÅ4 väldigt instabil, detta verifieras med variationskoefficienten (C.V.) i tabell 3. Därför elimineras resultaten för denna provkropp vid 50ºC. De uppmätta värmekonduktiviteterna vid 50ºC låg oavsett uppsättning mellan 0,034 och 0,037 W/mK. Referensvärdet är 18-30 % lägre än dessa mätvärden. Den uppmätta konduktiviteten med den ingjutna sensorn är 0.035 W/mK som ligger i underkanten av intervallet 0.034-0.037 W/mK. 15

Det kan finnas olika anledningar för att de erhållna uppmätta värmekonduktiviteterna med TPS metoden är högre än referensvärdet. Projektets syfte och ramar tillåter inte att undersöka dessa anledningar. Därför nämns bara vissa tänkbara orsaker här. Med TPS metoden mäts bulkegenskaperna och i Guarded Hot Pipe eller Guarded Hot Plate mäts skenbara egenskaper. Normalt är skenbara termiska egenskaper lägre än bulk egenskaper och detta kan bland annat bero på kontaktresistenserna på ytorna. Temperaturen kan vara en annan möjligt orsak till denna skillnad. Med TPS metoden mäter vi vid 50ºC och med guarded hot pipe bestäms värmekonduktiviteten som ett medelvärde av värmekonduktivitet mellan 20 och 100ºC. 4.2.3. Mätvärden vid 20ºC efter uppvärmning Mätvärden vid 20ºC efter uppvärmning är lägre än mätvärden vid 20ºC innan uppvärmningen och detta gäller för alla provuppställningar, se tabell 4. Detta kan bero på att en del av bundna cyclopentane i cellväggar avdunstar under uppvärmning. Ytterligare mätningar visar att efter längre avkylningsperiod kan den delen av cyclopentane som avdunstat kondenseras igen och absorberas av cellväggar. Detta leder till att materialets termiska egenskaper hämnar på samma nivå som innan uppvärmning. 4.2.4. Värmeledningsändring med temperatur Värmeledningsändring per grad Celsius ( λ(t)) för SK1-4 och SÅ1-3 ligger i intervallet λ(t) = 9-12 x 10-5 [W/mK 2 ] och för den ingjutna uppsättningen var λ(t) =16 x 10-5 [W/mK 2 ], se Tabell 5. För denna produkt from PowerPipe bör λ ligga mellan 10-12 x 10-5 [W/mK 2 ] [2-3] och detta överstämmer med mätvärden med TPS metoden när uppsättningar SK1-4 och SÅ1-3 har använts. Värmeledningsändring för den ingjutna sensorn var högre än referensvärdet. Denna skillnad kan bero på att polyuretanskummet i provrören med den ingjutna sensorn var färsk. En annan orsak kan vara den att det bildas en väldigt tunn film av polyuretan under TPS sensorn, se bil 10. Bild 10 En tunnfilm av polyuretan bildas under TPS sensorn. Denna filmbildning upptäcktes efter demontering av provrör med den ingjutna sensorn. 4.2.5. Den ingjutna sensorns position i isolering Vid tester med TPS behövs en bra termisk kontakt mellan sensorn och materialets ytor. TPS sensorn i den ingjutna uppsättningen placerades i röret innan skumningen. Det är möjligt att det under skumningsprocessen bildas luftfickor mellan sensorn och 16

materialet eller att sensorn deformeras. För att undersöka kontaktytan i denna uppsättning kapas provröret som var tillverkade i laboratoriet, se bilderna 11-13. Bild 11 Avståndet mellan stålröret och TPS sensorn. TPS sensorn placerade 30 mm ovanför stålröret innan skumningen, detta avstånd var 30 mm även after skumning. Bild 12 TPS sensorn ingjuten i polyuretan isolering. Bild 13 TPS sensor i polyuretan isolering. 17

Polyuretanisolering skalades successiv av från TPS sensorn, se bilderna 12 och 13. Den termiska kontakten mellan TPS sensorn och polyuretan skummet var väldigt bra. 5. Slutsatser På grund av att TPS-sensorn kan gjutas in i isolering hos fjärrvärmerören, kan TPSmetoden användas båda i laboratorium och i fält för att utföra icke förstörande mätningar och därmed kan isoleringens åldring bestämmas. Oavsett mätuppsättning är de absoluta mätvärdena vid 50ºC med TPS högre än referensvärdet. Detta kan bero på att TPS mäter bulk värdet och guarded hot pipe mäter skenbart värdet. Den relativa värmeledningsförändringen med temperatur är av samma storlek som referenserna. Emellertid visar mätresultaten av den ingjutna sensorn högre värmeledningsförändring per grad, detta är oväsentligt vid en relativ mättning. Därför kan man använda TPS metoden för att undersöka fjärrvärmerörets kondition under dess livslängd i drift. För att kunna använda TPS metod för bestämning av fjärrvärmeisolerings värmeledningens förmåga även i laboratorium behövs vidare undersökningar som kan identifiera skillnaderna mellan TPS metoden och plattapparaten mätteknik. 6. Referenser [1] Gustafsson, Silas E., Transient Plane Source technique for thermal conductivity and thermal diffusivity of solid materials, Rev.Sci.Instrum. 62(3), March 1991 [2] Jarfelt, U., Test Apparatus for Pipe Insulation, pp. 177-183, Doctorial Thesis, Chalmers University of Technology, 1986. [3] Borgström, M., Mätmetod för bestämning av värmeteknisk status hos plaströrskulvertar, Licentiate Thesis, Chalmers University of Technology, 1991. 18

7. Bilagor Tabell B1 Volymetrisk specifik värme vid 20 C innan uppvärmning och 50 C. Provets beteckning C [Mj/m^3K] 20 C, innan uppvärmning SK1 0,108 SK2 0,120 SK3 0,108 SK4 0,12 SÅ1 0,110 SÅ2 0,120 SÅ3 0,106 SÅ4 0,112 Ingjuten 0,079 50 C SK1 0,104 SK2 0,119 SK3 0,113 SK4 0,120 SÅ1 0,112 SÅ2 0,120 SÅ3 0,117 SÅ4 0,115 Ingjuten 0,076 19

Tabell B2 Volymetrisk specifik värme vid 20 C innan uppvärmning och 50 C. Provets beteckning C [Mj/m^3K] 20 C, innan uppvärmning SK1 0.103 SK2 0.112 SK3 0.104 SK4 0.113 SÅ1 0.111 SÅ2 0.112 SÅ3 0.104 SÅ4 0.109 Ingjuten 0.088 8. List of figures Figure 1: The TPS sensor is placed between two specimens of the material to be tested. Figure 2: The position of the selected pipe specimens taken from a twelve meter pipe. Figure 3: Measurements were made in the insulation material. The photo to the left shows the sawn incision in the specimen while the photo to the right shows the location of sensor. Figure 4: In the case of cut specimens, incisions were made at four points in the pipe, exposing the polyurethane insulation material as shown. Figure 5: Location of the sensor in the cut specimen. Figure 6: Sawn and cut specimens have been clamped together as shown after mounting of the sensor. Figure 7: Position of the sensor relative to the steel pipe. Figure 8: The sensor is supported in its plan using nylon wires and a metallic ring. Figure 9: The cable of the sensor is passed through the air ventilator. Figure 10: A thin layer of polyurethane is created under the TPS sensor. Figure 11: The distance between the steel pipe and the TPS sensor. Figure 12: The TPS sensor embedded in the polyurethane insulation. Figure 13: The TPS sensor in the polyurethane insulation 20

Rapportförteckning Samtliga rapporter kan beställas hos Svensk Fjärrvärmes Förlagsservice. Telefon: 026 24 90 24, Telefax: 026 24 90 10, www.fjarrvarme.org Nr Titel Författare Publicerad FORSKNING OCH UTVECKLING RAPPORTER 1 Inventering av skador på befintliga skarvar med CFC-blåsta respektive CFC-fria fogskum Hans Torstensson maj-96 2 Tryckväxlare Status hösten 1995 Bror-Arne Gustafson Lena Olsson 3 Bevakning av internationell fjärrvärmeforskning Sture Andersson Gunnar Nilsson maj-96 maj-96 4 Epoxirelining av fjärrvärmerör Jarl Nilsson sep-96 5 Effektivisering av konventionella fjärrvärmecentraler (abonnentcentraler) 6 Auktorisation av montörer för montage av skarvhylsor och isolering Former och utvärdering Lena Råberger Håkan Walletun Lars-Åke Cronholm 7 Direkt markförlagda böjar i fjärrvärmeledningar Jan Molin Gunnar Bergström 8 Medierör av plast i fjärrvärmesystem Håkan Walletun Heimo Zinko 9 Metodutveckling för mätning av värmekonduktiviteten i kulvertisolering av polyuretanskum Lars-Åke Cronholm Hans Torstensson okt-96 okt-96 dec-96 dec-96 dec-96 10 Dynamiska värmelaster från fiktiva värmebehov Sven Werner mars-97 11 Torkning av tvätt i fastighetstvättstugor med fjärrvärme H. Andersson J. Ahlgren 12 Omgivningsförhållandenas betydelse vid val av strategi för Sture Andersson ombyggnad och underhåll av fjärrvärmenät. Insamlingsfasen Jan Molin Carmen Pletikos 13 Svensk statlig fjärrvärmeforskning 1981-1996 Mikael Henriksson Sven Werner maj-99 dec-97 dec-97 14 Korrosionsrisker vid användning av stål- och plaströr i fjärrvärmesystem en litteraturstudie 15 Värme- och masstransport i mantelrör till ledningar för fjärrkyla och fjärrvärme 16 Utvärdering av fuktinträngning och gasdiffusion hos gamla kulvertrör Hisings-Backa Peeter Tarkpea Daniel Eriksson Bengt Sundén Ulf Jarfelt dec-97 dec-97 dec-97 17 Kulvertförläggning med befintliga massor Jan Molin Gunnar Bergström Stefan Nilsson dec-97 18 Värmeåtervinning och produktion av frikyla två sätt att öka Peter Margen dec-97 marknaden för fjärrvärmedrivna absorptionskylmaskiner 19 Projekt och Resultat 1994-1997 Anders Tvärne mars-98 2005-01-25

Nr Titel Författare Publicerad 20 Analys av befintliga fjärrkylakunders kylbehov Stefan Aronsson mars-98 Per-Erik Nilsson 21 Statusrapport Trycklösa Hetvattenackumulatorer 22 Round Robin test av isolerförmågan hos fjärrvärmerör Mats Lindberg Leif Breitholtz Ulf Jarfelt maj-98 maj-98 23 Mätvärdesinsamling från inspektionsbrunnar i fjärrvärmesystem Håkan Walletun juni-98 24 Fjärrvärmerörens isolertekniska långtidsegenskaper Ulf Jarfelt Olle Ramnäs juni-98 25 Termisk undersökning av koppling av köldbärarkretsar till fjärrkylanät Erik Jonson juni-98 26 Reparation utan uppgrävning av skarvar på fjärrvärmerör Jarl Nilsson Tommy Gudmundson juni-98 27 Effektivisering av fjärrvärmecentraler metodik, nyckeltal och användning av driftövervakningssystem Håkan Walletun apr-99 28 Fjärrkyla. Teknik och kunskapsläge 1998 Paul Westin juli-98 29 Fjärrkyla systemstudie Martin Forsén Per-Åke Franck Mari Gustafsson Per-Erik Nilsson 30 Nya material för fjärrvärmerör. Förstudie/litteraturstudie Jan Ahlgren Linda Berlin Morgan Fröling Magdalena Svanström juli-98 dec-98 31 Optimalt val av värmemätarens flödesgivare Janusz Wollerstrand maj-99 32 Miljöanpassning/återanvändning av polyuretanisolerade fjärrvärmerör Morgan Fröling dec-98 33 Övervakning av fjärrvärmenät med fiberoptik Marja Englund maj-99 34 Undersökning av golvvärmesystem med PEX-rör Lars Ehrlén apr-99 35 Undersökning av funktionen hos tillsatser för fjärrvärmevatten Tuija Kaunisto maj-99 Leena Carpén 36 Kartläggning av utvecklingsläget för ultraljudsflödesmätare Jerker Delsing nov-99 37 Förbättring av fjärrvärmecentraler med sekundärnät Lennart Eriksson Håkan Walletun 38 Ändgavlar på fjärrvärmerör Gunnar Bergström Stefan Nilsson 39 Användning av lågtemperaturfjärrvärme Lennart Eriksson Jochen Dahm Heimo Zinko maj-99 sept-99 sept-99 40 Tätning av skarvar i fjärrvärmerör med hjälp av material som sväller i kontakt med vatten 41 Underlag för riskbedömning och val av strategi för underhåll och förnyelse av fjärrvärmeledningar 05-01-25 Rolf Sjöblom Henrik Bjurström Lars-Åke Cronholm Sture Andersson Jan Molin nov-99 dec-99

Nr Titel Författare Publicerad Carmen Pletikos 42 Metoder att nå lägre returtemperatur med värmeväxlardimensionering och injusteringsmetoder. Tillämpning på två fastigheter i Borås. 43 Vidhäftning mellan PUR-isolering och medierör. Har blästring av medieröret någon effekt? 44 Mindre lokala produktionscentraler för kyla med optimal värmeåtervinningsgrad i fjärrvärmesystemen Stefan Petersson Ulf Jarfelt Peter Margen mars-00 juni-00 juni-00 45 Fullskaleförsök med friktionsminskande additiv i Herning, Danmark Flemming Hammer Martin Hellsten feb-01 46 Nedbrytningen av syrereducerande medel i fjärrvärmenät Henrik Bjurström okt-00 47 Energimarknad i förändring Utveckling, aktörer och strategier Fredrik Lagergren nov-00 48 Strömförsörjning till värmemätare Henrik Bjurström nov-00 49 Tensider i fjärrkylenät Förstudie Marcus Lager nov-00 50 Svensk sammanfattning av AGFWs slutrapport Neuartige Wärmeverteilung Heimo Zinko jan-01 51 Vattenläckage genom otät mantelrörsskarv Gunnar Bergström Stefan Nilsson Sven-Erik Sällberg 52 Direktförlagda böjar i fjärrvärmeledningar Påkänningar och skadegränser Gunnar Bergström Stefan Nilsson jan-01 jan-01 53 Korrosionsmätningar i PEX-system i Landskrona och Enköping Anders Thorén feb-01 54 Sammanlagring och värmeförluster i närvärmenät Jochen Dahm feb-01 Jan-Olof Dalenbäck 55 Tryckväxlare för fjärrkyla Lars Eliasson mars-01 56 Beslutsunderlag i svenska energiföretag Peter Svahn sept-01 57 Skarvtätning baserad på svällande material Henrik Bjurström Pal Kalbantner Lars-Åke Cronholm 58 Täthet hos skarvar vid återfyllning med befintliga massor Gunnar Bergström Stefan Nilsson 59 Analys av trerörssystem för kombinerad distribution av fjärrvärme och fjärrkyla Sven-Erik Sällberg Guaxiao Yao 60 Miljöbelastning från läggning av fjärrvärmerör Morgan Fröling Magdalena Svanström 61 Korrosionsskydd av en trycklös varmvattenackumulator Leif Nilsson med kvävgasteknik fjärrvärmeverket i Falkenberg 62 Tappvarmvattenreglering i P-märkta fjärrvärmecentraler för Tommy Persson villor Utvärdering och förslag till förbättring 63 Experimentell undersökning av böjar vid kallförläggning av fjärrvärmerör Sture Andersson Nils Olsson okt-01 okt-01 dec-01 jan-02 jan-02 jan-02 jan-02 05-01-25

Nr Titel Författare Publicerad 64 Förändring av fjärrvärmenäts flödesbehov Håkan Walletun jan-02 Daniel Lundh 65 Framtemperatur vid värmegles fjärrvärme Tord Sivertsson mars-02 Sven Werner 66 Fjärravläsning med signaler genom rörnät förstudie Lars Ljung mars-02 Rolf Sjöblom 67 Fukttransport i skarvskum Gunnar Bergström april-02 Stefan Nilsson Sven-Erik Sällberg 68 Round Robin test II av isolerförmågan hos fjärrvärmerör Ture Nordenswan april-02 69 EkoDim beräkningsprogram Ulf Jarfelt juni-02 70 Felidentifiering i FC med flygfoton Förstudie Patrik Selinder juni-02 Håkan Walletun 71 Digitala läckdetekteringssystem Jan Andersson aug-02 72 Utvändigt skydd hos fjärrvärmerörsskarvar Gunnar Bergström sept-02 Stefan Nilsson Sven-Erik Sällberg 73 Fuktdiffusion i plaströrsystem Heimo Zinko sept-02 Gunnar Bergström Stefan Nilsson Ulf Jarfelt 74 Nuläge värmegles fjärrvärme Lennart Larsson sept-02 Sofie Andersson Sven Werner 75 Tappvarmvattensystem egenskaper, dimensionering och komfort Janusz Wollerstrand sept-02 76 Teknisk och ekonomisk jämförelse mellan 1- och 2-stegskopplade fjärrvärmecentraler Håkan Walletun okt-02 77 Isocyanatexponering vid svetsning av fjärrvärmerör Gunnar Bergström Lisa Lindqvist Stefan Nilsson 78 Förbättringspotential i sekundärnät Lennart Eriksson Stefan Petersson Håkan Walletun okt-02 okt-02 79 Jämförelse mellan dubbel- och enkelrör Ulf Jarfelt dec-02 80 Utvändig korrosion på fjärrvärmerör Göran Sund dec-02 81 Varmvattenkomfort sommartid i småhus Tommy Persson dec-02 82 Miljöbelastning från produktion av fjärrvärmerör Morgan Fröling Camilla Holmgren dec-02 83 Samverkande produktions- och distributionsmodeller John Johnsson Ola Rossing 84 Användning av aska vid förläggning av fjärrvärmeledningar - Rolf Sjöblom förstudie 85 Marginaler i fjärrvärmesystem Patrik Selinder Heimo Zinko feb-03 feb-03 mars-03 86 Flödesutjämnande körstrategi Gunnar Larsson april-03 87 Black-Box -undersökning av fjärrvärmecentraler Håkan Walletun Bernt Svensson 88 Långtidsegenskaper hos lågflödesinjusterade radiatorsystem Stefan Petersson Sven Werner juni-03 aug-03 05-01-25

Nr Titel Författare Publicerad 89 Rationellt byggande av fjärrvärmeledningar Tommy Gudmundson sep-03 90 Total Kontra utförandeentreprenad Tommy Gudmundson sep-03 91 Tryckväxlare för fjärrkyla Teknik och funktion Bror-Arne Gustafson sep-03 92 Kylning av kylmaskiners kondensorer med fjärrkyla i livsmedelsbutiker Caroline Haglund Stignor sep-03 93 Minskade distributionsförluster med diffusionstäta fjärrvärmerör Maria Olsson okt-03 94 Kopplingsprinciper för fjärrvärmecentral och frånluftsvärmepump Patrik Selinder Håkan Walletun Heimo Zinko okt-03 95 Funktion hos 1-rörs radiatorsystem Avkylning, komfort och stabilitet Stefan Petersson okt-03 Bernt-Erik Nyberg 96 EPSPEX-kulvert Utveckling, utförande och uppföljning Tommy Gudmundson okt-03 97 EPSPEX-kulvert Funktion under och efter vattendränkning Stefan Nilsson Sven-Erik Sällberg Gunnar Bergström okt-03 98 Fukt i fjärrvärmerör, larmsystem och detektering Inventering av mätmetoder och gränsvärden Henrik Bjurström Lars-Åke Cronholm Mats-Olov Edström okt-03 99 Undersökning av skarvar med isolerhalvor efter nio år i drift Stefan Nilsson Sven-Erik Sällberg Gunnar Bergström nov-03 100 Strategier för framtidens fjärrvärme Markus Fellesson dec-03 101 Fjärrvärmevärmda torkrumsanläggningar Peter Neikell nov-03 Tobias Nilsson 102 Kyllager i befintligt kylnät Fredrik Setterwall nov-03 Benny Andersen 103 Reglerdynamik, tryckhållning och tryckslag i stora rörsystem Gunnar Larsson dec-03 104 Energimätning i småhus. Förstudie. Jan Eliason dec-03 Morgan Romvall Håkan Walletun 105 Konsekvenser av mindre styrventiler i distributionsnät Håkan Lindkvist jan-04 Håkan Walletun 106 Inventering av nya inspektionsinstrument för statuskontroll av fjärrvärmerör Göran Sund jan-04 107 Kopplingar i fjärrvärmesystem inventering av alternativ och utvecklingspotential Rolf Sjöblom Jöns Hilborn feb-04 108 Gradtid för kyla Peter Lundell april-04 109 Effektivare rundgångar Håkan Walletun april-04 Karolina Näsholm 110 Mikrobiell aktivitet i fjärrkylenät Magnus Nordling april-04 111 Effektivare distribution av fjärrkyla Olle Källman Per Hindersson Börje Nord 112 Värmedriven kyla Magnus Rydstrand Viktoria Martin Mats Westermark maj-04 maj-04 05-01-25

Nr Titel Författare Publicerad 113 Markradar fältförsök Emelie Vestin juni-04 Peter Wilén 114 EcoTrench läggning av fjärrvärmerör Alf Lindmark juni-04 115 Tappvarmvattenanvändning på hotell Stefan Petersson Sven Werner Martin Sandberg Åsa Wahlström 116 PET-skum som isoleringsmaterial i fjärrvärmerör Sara Mangs Olle Ramnäs Ulf Jarfelt 117 Flexibla fjärrvärmerörs isoleringsegenskaper Ulf Jarfelt Olle Ramnäs Camilla Persson Charlotte Claesson 118 Injustering av vvc-kretsar Janusz Wollerstrand Tommy Persson 119 Integration av absorptionskylmaskiner i fjärrvärmesystem - Förstudie Heimo Zinko Sven-Olof Söderberg Elsa Fahlén Alemayehu Gebremedhin 120 Teknisk utvärdering av gamla och nya fjärrvärmecentraler i Slagsta Håkan Lindkvist och Håkan Walletun juni-04 sept-04 okt-04 okt-04 dec-04 jan-05 121 Förkorta byggtider för fjärrvärmebyggnation Hans Gille jan-05 122 Bijan Adl-Zarrabi jan-05 123 Samverkande produktions- och distributionsanalys i fjärrvärmesystem Ola Rossing John Johnsson jan-05 05-01-25

Nr Titel Författare Publicerad FORSKNING OCH UTVECKLING ORIENTERING 1 Fjärrkyla: Behov av forskning och utveckling Sven Werner jan-98 2 Utvärdering av fjärrkyla i Västerås. Uppföljning av Värmeforsk rapport nr 534. Mätvärdesinsamling för perioden 23/5 30/9 1996. 3 Symposium om Fjärrvärmeforskning på Ullinge Wärdshus i Eksjö kommun, 10-11 december 1996 4 Utvärdering av fjärrkyla i Västerås. Uppföljning av Värmeforsk rapport nr 534. Mätvärdesinsamling för period 2. 1/1 31/12 1997. 5 Metodutveckling för mätning av värmekonduktiviteten i kulvertisolering av polyuretanskum Lars Lindgren Conny Nikolaisen Lennart Thörnqvist Conny Nikolaisen Lars-Åke Cronholm Hans Torstensson jan-98 jan-98 juli-98 sept-99 6 Optimering av fjärrvärmevattens framledningstemperatur i mindre fjärrvärmesystem Ilkka Keppo Pekka Ahtila jan-03 7 Sammanställning över fjärrvärme- och kraftvärmeprojekt med eu-stöd Sofie Andersson Sven Werner 8 Utvärdering av FOU-programmet Hetvattenteknik 2001-2003 John Johnsson Håkan Sköldberg feb-04 feb-04 9 Nytta med svensk fjärrvärmeforskning Sven Werner feb-04 10 Förenklad metod för energimätning i fjärrvärmecentral Tommy Jonsson jan-05 11 Värdet av icke levererad fjärrvärme till kunder Fjärrvärmecentralers felfrekvenser i fjärrvärmesystem Tero Loustarinen jan-05 05-01-25