finnova innovativ montageoch

finnova innovativ montageoch systemlösning för fjärrvärmeanslutning av villaområde idekatalog Under ledning av Tommy Gudmundson, ÅF-Process AB Forskning och Utveckling Värmegles 2006:26d

FINNOVA INNOVATIV MONTAGE- OCH SYSTEMLÖSNING FÖR FJÄRRVÄRMEANSLUTNING AV VILLAOMRÅDE IDÉKATALOG RAPPORT 4 AV 4 Rapport Värmegles 2006:26d Under ledning av Tommy Gudmundson, ÅF-Process AB ISSN 1401-9264 2007 Svensk Fjärrvärme AB Art nr 06-20

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.

Läsanvisning Föreliggande arbete ingår i en serie om fyra rapporter. Dessa som helhet utgör avrapportering av projektet Finnova men kan läsas var för sig. Rapport 1, Från projektmål till val av huvudlösningar, ger omfattande bakgrund och beskriver metodik och teknik som tillämpats vid framtagning av lösningarna inom projektet. Rapport 2, Huvudlösning; Kamförläggning med serviceskåp Finnova ÅF, beskriver i detalj en innovativ lösning som är färdig att tillämpas i praktiken. Rapport 3, Huvudlösning; Villaanslutningar från fördelningskammare Finnova LTH, beskriver en innovativ lösning som kan realiseras efter viss vidareutveckling av den använda tekniken. Rapport 4,, utgör en omfattande sammanställning av idéer och principer relevanta för projektets mål. 3

4

Innehållsförteckning A. Inledning...9 B. Information som grund för idékatalog...10 C. Om patentdatabasen...12 D. Överväganden om var ytterligare material kan finnas...14 E. över gamla och nya idéer/principer med SWOTanalyser...15 1 Fjärrvärmesystem; struktur och övergripande funktion..16 1.1 4-rörs primärt lågtemperatursystem... 16 1.2 2-rörs primärt lågtemperatursystem... 16 1.3 Tappvatten enda värmebärare... 17 1.4 Kamförläggning till skåp utanpå husvägg... 17 1.5 * Kamförläggning till serviceskåp i tomtgräns... 17 1.6 * Ledningssystem med koncentration av avgreningar till förgreningsstationer... 18 1.7 Direktanslutning av radiatorsystem... 20 1.8 (*) Gemensam värmepump m m vid inmatning till distributionssystem... 21 2 Distributionsledning; i det totala perspektivet...24 2.1 Ny typ av 4-rörs kulvert i Huaröd... 24 2.2 Koncentriska rör med framledning inuti returledning... 25 2.3 Flexibelt fluidrör med isolering dras genom kurvigt ytterrör... 27 2.4 EPSPEX-kulvert... 28 2.5 Flexibelt fjärrvärmerör med korrugerat fluidrör i rostfritt stål Casaflex... 29 2.6 * Flexibel, superisolerad fjärrvärmeledning med flexibla avståndselement... 30 2.7 * Flexibel, superisolerad fjärrvärmeledning med koncentrisk konfiguration... 31 2.8 * Superflexibel, superisolerad fjärrvärmeledning med vakuumpumpning... 32 2.9 * Ledningskonstruktion i ett och samma polymermaterial... 33 2.10 Ledningskonstruktion i flera polymermaterial, utan diffusionsspärr... 33 2.11 Flexibelt fjärrvärmerör med fluidrör som compoundkonstruktion; plast aluminium plast... 33 3 Distributionsledning; fluid...35 5

3.1 Friktionsnedsättande additiv till trycksatt vatten... 35 3.2 Organisk fluid med nanokapslar med fasombildningsmaterial 35 3.3 * 1-rörsystem baserat på ånga... 36 3.4 * Tillsatser som ökar energitätheten... 39 3.5 Ångsystem... 39 3.6 System som utnyttjar lösningsvärme eller annat kemiskt bundet värme... 40 4 Distributionsledning; fluidrör... 41 4.1 (*) Fluidrör av PE-RT-plast... 41 4.2 (*) Fluidrör av mjuk koppar eller stål med invändigt plastskikt 41 4.3 * Fluidrör av korrugerat stål med invändigt plaströr... 42 4.4 Starkt strypta fluidrör... 42 5 Distributionsledning; isolering och mekaniskt skydd... 44 5.1 VSI-Rohre (Vakuum Superisolierte Fernwärmerohre)... 44 5.2 Hybrid av konventionell isolering och superisolering... 44 5.3 Flexibel, superisolerad fjärrvärmeledning med flerskiktsfolie. 46 5.4 Superflexibelt isolerskum av annan polymer än gummi... 47 5.5 Isolerskum av återvunna PET-flaskor... 47 6 Distributionsledning; mark-, byggnads- och ledningsarbete... 49 6.1 Återanvändning av massor för fyllnad av distributionsledning av fasta fjärrvärmerör... 49 6.2 Bodenmörtel... 50 6.3 Skärning och lyftning av asfalt för minimalt ingrepp i körbana51 6.4 Rationellt byggande ett antal, i viss mån, kontroversiella idéer... 51 6.5 Kopplingar för flexibla fluidrör... 52 6.6 (*) Lim-kopplingar... 53 6.7 Slagning medelst jordraket... 54 6.8 (*) Styrd borrning... 54 6.9 (*) Maskin för samtidig schaktning och läggning av små ledningar och kablar... 56 6.10 Kallförläggning... 57 6.11 Förläggning utan expansionsupptagande anordningar... 57 6.12 Placering av enkelrör i vertikalplanet... 58 6.13 Placering av dubbelrör i vertikalplanet... 58 6.14 Gemensam förläggning med annat ledningsnät, t ex el och tele... 59 6.15 (*) Förläggning av ett eller flera rör bredvid fjärrvärmeledningar... 59 7 Fjärrvärmecentral (FC)... 60 6

7.1 Villa-FC med direktanslutning och förråd med inbyggd värmespiral... 60 7.2 Utjämningsförråd för tappvarmvatten... 60 7.3 Fasadskåp... 61 7.4 Reglerutrustning sammanbyggd med plattvärmeväxlare... 61 7.5 Reglerbar strålpump... 61 7.6 Vändbar VVC... 62 7.7 * FC med lokalt varmvattenlager som tillvalsmöjlighet, vändbar VVC, m m... 62 7.8 Flerstegskoppling i samma plattvärmeväxlare... 62 7.9 Flödesbegränsare motsvarande el-säkring... 63 7.10 Utnyttja temperaturgivaren för att känna av varmvattentappning... 63 7.11 Genomströmningsberedare i serie med radiatorer om framledningstemperaturen hålls konstant 60-65ºC i ett sekundärt system... 64 7.12 * FC med lokalt varmvattenlager som tillvalsmöjlighet, 2- rörssystem... 64 7.13 (*) FC utan extern tillförsel av el... 65 7.14 Legionelladödare med motströms värmeväxling... 65 7.15 Radiatorflödesoptimering... 65 7.16 Hybrid av FC och egen panna... 66 7.17 FC med inbyggd värmepump... 66 7.18 * Separat VVC-värmeväxlare seriekopplad med radiatorväxlaren... 66 7.19 Behovsanpassad (snål) dimensionering av reglerventiler, främst för tappvarmvattenberedare... 67 7.20 Adaptiv inställning av kvs-värdet i reglerventiler för tappvarmvattenberedare... 67 7.21 VVC-pump som tryckhöjningspump vid större tappningar... 68 7.22 Litet förråd i serie med genomströmningsberedare för tappvarmvatten... 68 7.23 Villa-FC ungefär lika med lägenhetscentraler... 68 8 Energimätning, debitering, mätvärdesöverföring och läckageinformation...69 8.1 (*) Värmedebitering med mätning av flöde och (enbart) framledningstemperaturen... 69 8.2 Läckagekontroll i direktanslutet radiatorsystem med hjälp av två flödesmätare... 69 8.3 Orochometer vattenturbin och pump som mätare vid direktanslutning... 70 8.4 Kombination av mätare och reglerutrustning... 70 8.5 Utnyttja kallvattenmätning som grund för debitering av tappvarmvatten... 71 7

8

1 Inledning En grupp erfarna praktiker och högskoleforskare med gedigna, samlade kunskaper om fjärrvärme-, konstruktions-, material-, rörlednings-, geo- och anläggningsteknik samlades för att genomföra Värmeglesprojektet Innovativ montage- och systemlösning för fjärrvärmeanslutning av villaområde ( Finnova ): Namn Företag eller institution Erfarenhet,titel/Spetskompetens Tommy Gudmundson Projektledare Henrik Landersjö Teknisk sekreterare ÅF-Process ÅF-Process Distributionschef Malmö Energi/ Fjärrvärmedistribution Civilingenjör/Rörentreprenader Jan Alemo Vattenfall Utveckling AB Specialist Vattenfall o professor LTH/Konstruktionsteknik Sture Andersson S. Andersson Ing. firma HB Chefsing Malmö Kraftvärmeverk o prof LTH/Fjärrvärmedistribution Ingemar Björklund IB Consulting Teknisk dir KWH Pipe/Polymerer i allmänhet, plaströr i synnerhet. Lennart Bramswed PEAB Sverige AB Arbetschef anläggn/mark o bygg Svend Frederiksen LTH, Institutionen för energivetenskaper Professor/Termisk Energiteknik Jan Molin JM Geokonsult AB Konsult SWECO-VBB/Geoteknik och rörledningsteknik Janusz Wollerstrand LTH, Institutionen för energivetenskaper Universitetslektor/Fjärrvärmecentraler, datorteknik Under projektets gång har projektgruppen assisterats av medarbetare vid respektive företag/institution, bl a av doktoranderna Per-Olof Johansson och Wilhelm Mårtensson vid LTH. 9

A. Information som grund för idékatalog Under projektets första fas har kunskapsinhämtning och idéskapande bedrivits parallellt i syfte att få en fram en idékatalog omfattande: Välkända idéer och principer som av någon anledning bedöms vara värda att se på i nytt skimmer, gamla idéer som kanske glömts bort och helt nya idéer. Kanske kan idéer ur dessa olika kategorier visa sig vara värda att kombinera. För varje idé/princip ska vi genomföra en SWOT-analys (Strengths-Weaknesses-Opportunities-Threats), som kan utgöra grunden för senare urval, kombineringar och vidareutveckling. Till en början ska öppenhet råda. Längre fram kommer vi att tvingas välja bort en mängd i och för sig intressanta idéer, med risken att sålla bort sådant som någon kan tycka borde finnas kvar. Viktigt är att behålla så mycket som möjligt, så länge som möjligt i urvalsprocessen. Den projektutförande gruppen har sammansatts så att en rad kompetenser är företrädda; fjärrvärmeteknikens teori och praktik inom alla väsentliga delområden, jämte specialkompetenser inom geoteknik, polymerteknik, konstruktionsteknik och anläggningsteknik med särskild inriktning på praktiskt kunnande om förläggning av både fjärrvärmerör och andra ledningsbundna försörjningssystem. En del av vårt kollektiva vetande, av relevans för projektet, kommer vi inte att redovisa explicit. T ex har några av oss under årens lopp läst ett stort antal akademiska avhandlingar om fjärrvärme från olika länder. Några av oss har varit praktiskt verksamma och har minnen om hur det ena och det andra gått till förr och hur det bedrivs idag. I samband med projektarbetet har flera av oss gått igenom under årens lopp insamlade broschyrer, som kompletterats genom att gå in på olika tillverkares hemsidor. En av deltagarna i vår projektgrupp, Ingemar Björklund, har nyligen deltagit i en internationell konferens om polymerteknik och under denna granskat vad som framkommit av särskilt intresse för föreliggande projekt. För att friska upp våra minnen och fånga upp en del som varit tillgängligt, men som kan ha gått förbi oss under årens lopp, har vi inom föreliggande projekt systematiskt gått igenom ett antal skriftliga källor vilka redovisas i avsnittet här nedan. Dessutom har vi utnyttjat en speciell patentdatabas med inriktning mot fjärrvärme och fjärrkyla, som nyligen tagits fram vid institutionen för värme- och kraftteknik (numera Energivetenskaper), LTH. I kap 6.2 ges en övergripande beskrivning av patentdatabasen, kompletterad i huvudbilaga (se kap 6.4) med några axplock. Av tidsskäl har vi självfallet fått sätta gränser i vårt sökande. I ett kortfattat avsnitt framförs några spekulationer om vilka riktningar man kunde ha gått vid ett ytterligare sökande, vilket kanske i viss utsträckning kommer att hinnas med längre fram i projektet. De olika källorna vi haft till förfogande kompletterar i betydande utsträckning varandra, så att en brist i den ena typen av källa uppvägs av en fördel vid en annan källa. T ex finns i artiklar, papers och annan dokumentation från den organisation som idag heter EuroHeat&Power framförallt några värdefulla översikter, med teknikbedömningar gjorda av fackmän som inte är knutna till specifika tillverkande företag. Broschyrer och hemsidor från tillverkare ger en bra bild av vad som funnits och finns av produkter i marknaden, men självfallet med fokusering på de egna produkternas fördelar. Patentskrifter ger i regel detaljerad beskrivning av en ny teknisk princip, ofta med en redogörelse för skillnader mot snarlika, äldre principer. Ur patentskriften i sig är det ofta svårt att se vad som idag är vanlig, tillämpad teknik, och vad som aldrig kommit till användning, men denna brist kompenseras av flera andra av de andra typerna av källor. Följande skriftliga källor har gåtts igenom, till större delen systematiskt: 10

- Ett stort antal FOU-rapporter från Danmark, Sverige och Tyskland. - Redovisningen av det svenska s k Grudis -projektet som syftade till att utveckla billig fjärrvärme för värmegles bebyggelse. - Redovisningen av det tyska projektet Neuartige Wärmeverteilung, som syftade till att ta fram billigare fjärrvärme för olika typer av bebyggelse. - Samtliga årgångar av tidskriften Fernwärme International/EuroHeat&Power fr o m första utgivningsåret 1973. - En rad proceedings/cd-skivor med dokumentation från konferenser i regi av UNICHAL/EuroHeat&Power fr o m konferensen i Paris 1975. - Samtliga proceedings från de 8 nordiska, internationella symposier om District Heating & Cooling under åren 1987 2002, i regi av Nordisk Energiforskningssamarbete - Rapporter från International Energy Agency (IEA) Program of District Heating & Cooling - Den danska tidningen Fjernvarmen, ett antal av de senaste årgångarna. 11

B. Om patentdatabasen Patendokument är en informationskälla som i Sverige sällan används av andra än de som själva söker patent, trots att patentdokument ofta innehåller intressant information, presenterad på ett mycket precist sätt. På senare år har möjligheterna att gratis söka i öppna, internationella patentdatabaser ökat markant. Bl a har European Patent Office (EPO) en stor databas Espacenet som omfattar alla länder som har ett patentsystem (d v s inte enbart europeiska, utan i stort sett alla länder som är med i WTO), med ständig uppdatering. Med patentdokument menas här dels beviljade patent, dels offentliggjorda patentansökningar; en patentansökan blir normalt offentlig 18 månader efter inlämnandet, vilket i regel sker innan eventuella patent beviljas. I databasen kan man söka på många sätt, t ex på utvalda ämnesklasser, på specifika länder och med olika kombinationer av nyckelord som ingår i varje patentskrifts Abstract. Vid institutionen för värme- och kraftteknik, LTH har på senare tid utvecklats en speciell databas om fjärrvärme och fjärrkyla med cirka 2 500 patentdokument. Betydande arbete har lagts ner på att i denna databas fånga upp så många skrifter som möjligt som är relevanta för ämnet. Redan när man går in i EPOs relevanta klasser och när man söker på abstracts med District Heating får man en lång rad relevanta träffar. Dessutom visar det sig att även sökningar på andra, mera sofistikerade sätt leder till relevanta dokument som inte framkommit när man går rakt på sak. En annan omständighet som gör att det fordrats betydande arbete att ta fram databasen är, att det inte är helt enkelt att avgränsa ämnena Fjärrvärme och Fjärrkyla. Man kan ta exemplet med snabb reglering av utgående temperatur från ett medium som värmts i en värmeväxlare. Detta är uppenbart relevant för genomströmningsberedare i fjärrvärmecentraler, men uppträder även inom andra teknikområden, där man har ett behov att värma ett medium i en värmeväxlare. Arbetet med att förfina databasen pågår alltjämt. Den framtagna specialdatabasen har t ex utnyttjats för att hitta en rad intressanta patentdokument om flexibla fjärrvärmeledningar, om diffusionsspärrar i fjärrvärmeledningar och om fjärrvärmecentraler. För tillämpningar inom småhusområden visade det sig att särskilda patentdokument om fjärrvärmeledningar är konkret intressanta i det aktuella sammanhanget. När det gäller fjärrvärmecentraler hittade vi många intressanta dokument. Det visade sig emellertid att flertalet dokument handlade om olika sätt att förbättra funktionen hos fjärrvärmecentraler, medan endast ett fåtal (men dock några stycken) handlade om tekniker som innebär möjligheter att förbilliga fjärrvärmecentraler, vilket ju står i fokus i den här studien. Förutom utnyttjande av den framtagna specialdatabasen om fjärrvärme- och fjärrkylapatentdokument har vi gjort några sökningar som syftade till att få fram patentdokument, som behandlar problemställningar som fjärrvärme har gemensamt med andra teknikområden. T ex sökte vi på kombinationer av orden Flexible Conduit Underground Installation och varianter av detta. Det visar sig att patenteringsaktiviteten när det gäller automatiserade metoder att lägga ner optiska kablar m fl conduits varit synnerligen livaktig. Allt som framkommit är inte relevant, t ex ett antal skrifter som handlar om hur man förlägger sjökablar, men annat är klart intressant. Vi har fått frågan: Vilken nytta har man av att få reda på att någon har patent på en viss idé, när den ju inte går att utnyttja för andra?! För den som inte arbetat med patent verkar kanske det stora intresset för patentdokument lite konstigt i ljuset av denna fråga, men det finns ett flertal bra svar. 12

För det första bör man observera att det som offentliggörs inte enbart är beviljade patent, det är även offentliggjorda patentansökningar som kanske inte leder till patent, eller där man i databasen kan se att sökanden gett upp och således inte fått och inte heller kommer att få patent. Detta behöver inte med nödvändighet betyda att det var en dålig idé, sökanden kanske inte hade ekonomiska och andra resurser att genomföra saken kommersiellt. För det andra löper patent ut, senast 20 år efter ansökan och i många fall tidigare, därför att sökanden inte velat betala de allt högre myndighetsavgifterna för att upprätthålla patentet. För det tredje gäller patent endast i de länder där sökanden valt att ta ut patent, ofta efter svåra överväganden där ytterligare kostnader får vägas mot potentiell nytta med patent i ett visst land. Således kan man t ex tänka sig ett patent som ägs av ett företag som bl a tagit ut patent i Tyskland och andra stora länder, men inte brytt sig om att ta ut patent i Sverige, trots att Sverige är ett stort fjärrvärmeland. För det fjärde innehåller bra patentskrifter ofta en mängd relevant och mycket precis information, t ex om vilka tekniska detaljproblem som lösts på olika, precist angivna sätt, och utgör således en värdefull allmän informationskälla. Slutligen kan man säga att det inte är uteslutet att man kan ha kommersiell nytta av en annans patent, även om man måste betala för utnyttjandet. Det kan ju t ex röra sig om patent på en komponent i en systemlösning, där systemlösningen i sig är ny och kanske patenterbar. 13

C. Överväganden om var ytterligare material kan finnas Om man går igenom listan över de skriftliga källor vi har använt som bas för att söka information och man betänker att patentsökandet inte varit geografiskt inskränkt, kan man tycka att det inte borde finnas stor risk att vi missat väsentlig information om utveckling av fjärrvärme för småhus i vissa länder. Ändå kan det vara värt att spekulera något över denna möjlighet. När det gäller fjärrvärme i allmänhet, d v s inte specifikt fjärrvärme för småhus, är det särskilt två länder som ger upphov till funderingar, nämligen: Ryssland = det land som har i särklass mest fjärrvärme Kina = sannolikt det land där det f n byggs mest fjärrvärme För bägge länderna gäller dock att fjärrvärme konventionellt i helt övervägande grad levererats till större byggnader, mycket utpräglat så under tider med socialistisk samhällsutveckling. Under den moderna hel- och halvkapitalismen i de båda gigantländerna är det tänkbart att det kan ha utvecklats fjärrvärme som levereras till villor. Det har ju i bägge länderna uppstått såväl en medelklass som en mycket rik överklass av företagare m fl, varav många troligen köpt eller byggt villor. Visst sökarbete har inriktats på att fånga upp sådan teknikutveckling i patentdatabasen, men ett av problemen är att Kina tills nyligen inte haft någon tradition för patentering; det är ju inte längesen Kina blev medlem av WTO. Då distribution av fjärrvärme har vissa likheter med distribution av naturgas, som geografiskt fått mycket större spridning än fjärrvärme, verkar det sannolikt att det från det hållet kan finnas lärdomar, särskilt när det gäller ledningsteknik och teknik för förläggning av ledningar. Det finns ett antal tidskrifter om VVS-teknik, som vi under årens lopp sett innehålla artiklar om fjärrvärme. Detta är en typ av källa, vi inte hunnit kontrollera. Danmark är det land i världen som satsat mest på fjärrvärme för småhus och förtjänar således särskilt uppmärksamhet i sammanhanget. Vi kommer av den anledningen att följa upp redan känd information från Danmark med några riktade satsningar för ytterligare informationsinhämtning. Även Holland och Storbritannien har på senare år gjort betydande satsningar på fjärrvärme för olika kategorier av hus, bl a småhus, vilket kunde motivera en extra ansträngning beträffande dessa länder. 14

D. över gamla och nya idéer/principer med SWOT-analyser Katalogen, som redovisas i det följande, är indelad i nio huvudrubriker: 1. Fjärrvärmesystem; struktur och funktioner 2. Distributionsledning; i det totala perspektivet 3. Distributionsledning; fluid 4. Distributionsledning; fluidrör 5. Distributionsledning; isolering och mekaniskt skydd 6. Omgivande mark- och grundvatten 7. Distributionsledning; mark-, byggnads- och ledningsarbete 8. Fjärrvärmecentral 9. Energimätning, debitering, mätvärdesöverföring och läckageinformation Varje idé/princip har fått sitt eget nummer. Framför idérubriken finns * i de fall vi menar att det är en ny idé som vi själva fostrat och (*) vid känd teknik som vi anser oss ha utvecklat med en ny idé. Där Egen idé anges som källa, menas att någon i projektgruppen lanserat idén under pågående projektarbete. Det har inte tagits någon hänsyn till prioritetsordning. 15

2 Fjärrvärmesystem; struktur och övergripande funktion 2.1 4-rörs primärt lågtemperatursystem Beskrivning: Värme produceras från en position panna, fjärrvärmecentral, värmepump, m m och levereras via fyra rör till samtliga avnämare inom systemet. Tillämpning: Används i viss utsträckning i Sverige. S: Medger avställning av värmedelen sommartid, minskar värmeförluster. Medger temperatur- och tryckkänsligare material. Medger direktkoppling av husens radiatorsystem W: Dyrare rörsystem med mer än två fluidrör. O: Värmeförlusterna kan minskas väsentligt om alla fyra fluidrören samlas i en och samma kulvert. Kan möjliggöra fjärrkyla sommartid i change-over system. Ju fler avnämare och ju kortare serviser, desto större möjligheter till lägre totalinvestering än med 2-rörs högtemperatursystem. Fyra fluidrör är dyrare än två men utgiftsskillnaden, avseende fördelningsledningar, ska delas med antalet avnämare. Något som inte gäller för utgiftsskillnaden mellan den primära fjärrvärmecentralen i varje hus och de betydligt enklare husinstallationerna vid central beredning av värme- och tappvarmvatten. T: Relativt komplicerade avgreningar. 2.2 2-rörs primärt lågtemperatursystem Beskrivning: Distributionssystemets värmetillförsel sker via en värmeväxlare mot primärt högtemperatursystem. Lägsta framtemperatur ut till lågtemperatursystemet är 60ºC och högsta, vid DUT, 78ºC. Dimensionerande tryck 6 bar. Husens radiatorsystem är direktanslutna, medan tappvarmvatten bereds via värmeväxlare i varje hus. Distributionsledningarna är hopskarvade av 1 m långa hålrörskulvert-element, tillverkade helt av PUR och utan skyddshölje. Tvärsnittet är en liggande rektangel med rundade hörn. De två fluidrören är av icke diffusionsspärrad PEX. Källa: John Ljungkvist: Östra Lövgärdet. Arbetsrapport E1-85/53, Studsvik, 1985. Tillämpning: Området Östra Lövgärdet i Göteborg med 73 st villor. Byggt 1979. Anmärkning: Temperaturerna i den gemensamma fjärrvärmecentralen har mätts från april 1984 t o m april 1985. Bl a konstaterades att maximal framledningstemperatur under samtliga månader varit 75ºC, utom under februari; 80ºC. P g a överskuggande problem med syrediffusion, korrosion (även vätgasutvecklande och mikrobiell korrosion), slam, mm i fluidrören, vatteninnehåll i PUR-skummet på 30-35 volym% och dubbelt så höga värmeförluster som förväntade har inte de direktkopplade radiatorsystemen varit föremål för noggrannare analys i arbetsrapporten. Hela distributionssystemet byttes 1999 ut till ett konventionellt primärsystem med fjärrvärmecentral i varje villa. 16

2.3 Tappvatten enda värmebärare Tillämpning: Har använts i Grudis-system i Sverige och i öppna system i Ryssland, t ex St. Petersburg. S: Medger helplastfluidrör utan diffusionsspärr. W: Fordrar konsekvent användning av korrosionsfasta material. T: Låga returtemperaturer innebär risk för bakterietillväxt. Kanske ett så allvarligt hot att man, med dagens kunskap om bakterietillväxt, måste döma ut konceptet tills vidare. 2.4 Kamförläggning till skåp utanpå husvägg Beskrivning: Distributionsledningen förläggs från hus till hus med överbygling till nästa ledningssträcka i samband med husets fjärrvärmeanslutning. Denna och överbyglingen sker i ett utvändigt skåp på husvägg. På så vis hamnar endast ett fåtal av skarvarna på distributionsledningen direkt i mark; i stort sett inga om flexibla fjärrvärmerör på rulle kan användas. Tillämpning: Har använts en del i Sverige och i andra länder, i synnerhet vid stort avstånd mellan hus och radhus, där förläggning helt inomhus ibland är möjlig. S: Medger förläggning av flexibla ledningar utan skarvar i mark. W: Fordrar att man kan gå över tomtmark med ledningar som inte går till eventuell byggnad på tomten. O: Lämplig vid anslutning av ny gruppbebyggelse där byggherren förfogar över tomtmarken. T: I några fall är förläggning juridiskt/praktiskt näst intill omöjlig, i synnerhet när man måste lägga ledning i mark till byggnad som ej är fjärrvärmeansluten. 2.5 * Kamförläggning till serviceskåp i tomtgräns Beskrivning: 2-rörs primärt högtemperatursystem avseende fördelningsledningar och 4-rörs sekundärsystem avseende servisledningar. Fullständig redovisning i Rapport 2 (av 4). Källa: Egen idé. Tillämpning: Ingen som vi känner till (möjligen har Fortum gjort något liknande). S: Bra inomhusmiljö; ingen risk för personskador, inget buller, minimalt intrång på befintliga utrymmen. Inga skarvar direkt i mark. Kamförläggning som inte betyder fördelningsledning på annans tomt vilket är normalfallet. Vid gångbaneförläggning totalt endast 8 st korta gatukorsningar (mängder är relaterade till projektets nätmodell där ledningslängden är 1 425 parmeter). Enkel mätarhantering och service. Maximal bekvämlighet för kunden. W: Ingrepp på kallvattenservis i mark, alternativt en extra kallvattenledning i mark. Utesluter fjärrkyla (men komfortkylning kan lösas med ett dricksvattenarrangemang). O: Mycket billig servis. 17

Standardisering av serviceskåp (tillverkare kan möjligen bli extra intresserad p g a många funktioner i ett), FC kan levereras som kassett. Enkelt byte av FC, när det är dags för service, till nyservad FC i st f servicearbete på plats. Servicekontrakt ligger nära tillhands underhåll av proffs utan intrång. Alternativt säljer FV-leverantören färdig värme från en tydlig leveransgräns i skåpet och sköter drift och underhåll därifrån. Reversibel VVC (Janusz Wollerstrand) ger möjlighet till dubbel matning vid störttappningar och små dimensioner på VV-rör. Förlustvärme (som kunden betalar) kan utnyttjas till markuppvärmning. T: Flexibel fördelningsledning på rulle krävs för att skarvar direkt i mark ska kunna undvikas. För dyrt serviceskåp och problem med isolering och ventilation. Svårt att finna en plats för serviceskåpet som villaägaren accepterar. Speciellt gäller detta små tomter. Dålig relation med kunden då denne får betala för värmeförlusterna (speciell prissättning möjlig?). Risk för åverkan/sabotage. 2.6 * Ledningssystem med koncentration av avgreningar till förgreningsstationer Beskrivning: Avgreningar, alla eller det största antalet skarvar, samt eventuellt viss utrustning koncentreras till särskilda punkter, här kallade förgreningsstationer. I konceptet ingår även att ett antal av ledningarna från varje förgreningsstation i grupper kan följas åt, med successiv nedtrappning av antalet intilliggande ledningar. Till en sådan förgreningsstation leder en fördelningsledning. Från densamma kan leda dels en fortsättning på fördelningsledningen, dels ett lämpligt antal servisledningar ledningar. Ledningarna kan vara flexibla eller styva. En förgreningsstation kan vara i varierande grad prefabricerad och utformningen standardiserad. 18

Källa: Lösningen ingår som huvudidé i Svend Frederiksens patentansökan Thermal Energy Distribution System. Tillämpning: Ingen än. S: Det går att helt och hållet undvika skarvning och förgrening i mark. Detta bör förkorta montagetiden, minska risken för fel i arbetsutförandet vid skarvar och avstick samt underlätta för och höja säkerheten vid anslutning av tillkommande kunder. 19

W: Totala ledningslängden ökar vilket förmodligen, i den rent investeringsmässiga aspekten, innebär att rör måste inhandlas till ett avsevärt lägre pris än vad som är brukligt idag. Varje förgreningsstation ger dessutom i sig en kostnad som måste balanseras av andra fördelar, där det kan vara svårt att precisera nuvärdet av framtida kostnadsreduktioner. Ökad ledningslängd medför ökade pumpkostnader. O: Introduktionen av olika sofistikerade ledningstyper, men även 4-rörssystem kan underlättas eller rentav möjliggöras genom lösningen med förgreningsstationer. Vissa funktioner, t ex mätning och utrustning för statuskontroll, skulle kunna underlättas om förgreningsstationerna innehöll nödvändig utrustning. Ökad prefabriceringsgrad blir möjlig, framför allt vid användning av flexibla ledningar. T: Det kan vara svårt att finna lämpliga placeringar för förgreningsstationerna. Dessutom: Med konventionell ledningsteknik kan det totala tvärsnittet av parallellt löpande anslutande ledningar bli oacceptabelt stort. Det kan därför komma att krävas att nya ledningstyper utvecklas. Exempel på sådana ledningstyper skulle kunna vara superisolerade rör, konstruktioner med fluidrör, isolerfunktion och ytterhölje i ett eller konstruktioner, där montage av fluidrör och isolering sker på sätt som inte är vedertaget inom dagens teknik. Därför krävs utvecklingsarbete för att möjliggöra denna typ av lösningar. 2.7 Direktanslutning av radiatorsystem Tillämpning: Har använts mycket i några länder, t ex Tyskland och Danmark S: Förbilligar fjärrvärmecentralen, då värmeväxlare och tryckhållning av radiatorsystem faller bort. W: Begränsar trycket i distributionssystemet, särskilt problematiskt vid stora höjdskillnader. Ett problem som dock kan mildras, genom att använda större dimension i returledningar. 20