Academic literature on the topic 'Fjärrvärmeledning'

Med hjälp av värmekameror framträder lejonen på Serengeti tydligt på kilometers håll i natten på BBC:s senaste filmer och läckande fjärrvärmeledningar kan numera upptäckas från helikopter. Det kan låta som science fiction, men den snabba teknikutvecklingen inom detta område gör att vi nu kan ”göra det osynliga synligt” även i det naturvetenskapliga klassrummet.

Due to the replacement of a distribution pump in a public district heating plant, the dimensioning of the piping system has been analyzed. The specifications and standards controlling the system design are summarized in Connection with the PED directive (Pressure Equipment directive). The report also contains evaluation of two methods for measuring the existing piping system –  laser scanning and manual measurement with laser by hand.  A commercial software (CAE-pipe) is used for calculation and analysis on the system. The new system is analyzed based on the impact of weight, pressure, and thermal expansion, on the loads and torques, affecting the inlet- and outlet flanges of the pump. In addition the stresses in the most critical nodes of the system are calculated. The need of reinforcements of the piping system, using additional fixed supports, is verified.

The thesis is done in order to establish an efficient method for planning inconstruction projects. The need for adequate planning is derived from the frequentoccurrence of disruptions that severely displace the schedule. The method will enablethe outcome to be more in line with the initial estimates of cost and time and allow amore efficient implementation. The thesis work is done on behalf of Skanska Väg ochAnläggning, for the district of Örebro/Västmanland. The study demonstrates the difficulties present when planning construction projects,as all potential obstacles cannot be foreseen. The chosen projects for the datacollection were all district heating projects conducted by Skanska and the owner ofthe heating network in Örebro. Data was gathered to determine how the resourcedistribution and the extent of changes in an average project usually occur. Thereafterthe data was used to lay the foundation for the method. The compilation shows largevarieties between the projects and simultaneously indicates the difficulties presentwhen planning these types of projects. Both the difficulty of predicting unforeseenevents and the diversity of the projects complicates the planning of future projects.The compilation from this work will serve as a base for simplifying the planningprocess and subsequently enable a more efficient implementation.
Examensarbetet görs i syfte att sammanställa planeringsunderlag. Planeringsunderlaget ska bidra till att planeringen inför projekt kan genomföras effektivare och stämma bättre överens med projektens utfall. Bakgrunden till arbetet är den problematik som uppstått i projekt där omfattningen ändras på grund av störningar som förskjuter tidplanen. Arbetet görs på uppdrag av Skanska Väg och Anläggning, distrikt Örebro/Västmanland. Studien som gjorts i detta arbete åskådliggör några av de svårigheter som är förknippade med att planera anläggningsprojekt.  Dessa svårigheter beror på att det i förväg inte går att förutse de hinder som kan komma att uppstå i projekten. Det kan till exempel vara befintliga ledningar som döljs i marken och som försvårar schaktningsarbetet.  För att sammanställa planeringsunderlaget har data samlats genom uppföljning av färdiga projekt. Dessa data sammanställdes för att bestämma hur ett genomsnittligt projekt förefallit. Projekten som följts upp och som underlaget syftar till att fungera för är fjärrvärmeprojekt som ingår i ett ramavtal mellan Skanska och fjärrvärmenätsägaren i Örebro. Syftet med sammanställningen är att visa resursfördelning och omfattning av ändringar och tillägg i projekten. Ett genomsnittligt värde för detta bestämdes men samtidigt visar resultatet att både resursfördelningen och omfattningen av ändringar och tillägg varierat mellan projekten. Både svårigheten med att förutse hinder och olikheterna mellan projekten komplicerar planeringen av framtida projekt. Det genomsnittliga värde som bestämdes utifrån sammanställningen ska fungera som underlag för att förenkla planeringsprocessen. Baserat på sammanställningen togs en enkel beräkningsmodell fram i syfte att förenkla användningen av underlaget ytterligare. Beräkningsmodellens utfall kan användas som riktlinje för att bedöma bland annat tidsåtgång vid planering. Med hjälp av dessa riktlinjer kommer planeringen kunna genomföras effektivare.

Fjärrvärmeledningar levereras i olika isoleringsserier, där ökat serienummer ger en tjockare isolering. För enkelrör, fjärrvärmeledning med ett medierör, finns det fyra olika serier, och för dubbelrör, fjärrvärmeledning med två medierör, finns tre olika serier. Med en tjockare isolering minskar värmeförlusterna i distributionsnätet, men investeringskostnaden för ledningarna ökar. Syftet med detta projekt har därför varit att utveckla och demonstrera en teknoekonomisk modell, i uppdrag åt Mälarenergi, som undersökte i vilken utsträckning som fjärrvärmeledningar ska isoleras i förhållande till kostnaden för värmeförluster och investeringskostnad för fjärrvärmeledningen. Målet var att genomföra en fallstudie på ledningar med dimension 150 mm, samt ta fram en allmän rekommendation där marginalkostnadens inverkan på den potentiella besparingen kontrollerades. Med marginalkostnaden menas kostnaden för värmeförluster i distributionsnätet av fjärrvärme. I fallstudien jämfördes olika fjärrvärmeledningar mot ett referensfall, för att identifiera ur en kostnadssynpunkt det bästa alternativet vid en nyinvestering. Detta utfördes genom att beräkna kostnaden för värmeförlusterna, med hjälp av marginalkostnaden, samt jämföra investeringskostnaderna för de olika fjärrvärmeledningarna. Genom att kontrollera skillnaden mellan detta identifierades då en potentiell besparing, eller förlust. I både fallstudien och allmän rekommendation användes enkelrör serie 1 som referens. Ur fallstudien syndes att alla typer av ledningar ger en besparing. Störst besparing ger dock dubbelrören, där dubbelrör serie 1 visar en besparing på 311 kSEK och dubbelrör serie 2 217 kSEK i jämförelse med enkelrör serie 1. Bland enkelrören visade kombinationen med serie 4 på framledning och serie 2 på returledning störst besparing, med 157 kSEK. Från fallstudien rekommenderades alltså dubbelrör serie 1. Det var inte det fall med minst värmeförluster, men förhållandet mellan investeringskostnaden och kostnaden för värmeförlusterna ledde till att dubbelrör serie 1 gjorde störst besparing vid DN150. I den allmänna rekommendationen undersöktes besparingar för samtliga dimensioner vid marginalkostnaderna 25, 50, 100 och 150 SEK/MWh. För marginalkostnaderna 25 och 50 SEK/MWh visade sig dubbelrör ge en större besparing än enkelrör för dimensionerna 25-150, medan för marginalkostnaderna 100 och 150 SEK/MWh sträckte det sig till dimension 200. Efter dimension 150 rekommenderades enkelrör serie 1 vid både marginalkostnaden 25 och 50 SEK/MWh. Detta eftersom ingen annan serie visade på besparing efter denna dimension. Dock så visade sig motsvarande dimension vara DN200 vid marginalkostnaden 100 SEK/MWh, och vid marginalkostnaden 150 SEK/MWh DN250. Detta ledde till att en högre isoleringsserie kunde rekommenderas i högre dimensioner för dessa marginalkostnader. Slutsatser från projektet var bland annat att det bästa alternativet för fjärrvärmeledningar i lägre dimensioner var dubbelrör. Utöver att ha en högre potentiell besparing i form av kostnad för värmeförluster, behöver inte installationskostnaden vara lika stor som den hos enkelrör. Detta eftersom endast en ledning behöver läggas, och inte två. Graven som ledningarna läggs i kan därför vara mindre. Ur den allmänna rekommendationen syndes det hur behovet av en högre isoleringsserie ökade med ökad marginalkostnad. Med en högre marginalkostnad blev värmeförlusterna dyrare, och det kan därför vara mer ekonomiskt hållbart att ha en dyrare investeringskostnad för att kunna sänka kostnaderna för värmeförlusterna. I Mälarenergis fall var dock marginalkostnaden låg, vilket berodde på förbränning av avfall. Detta ledde till att behovet av en hög isoleringsserie inte existerade för Mälarenergi. Marginalkostnaden visade sig även vara negativ under sommarmånaderna, vilket innebar att under dessa månader var det fördelaktigt att ha värmeförluster i distributionsnätet.
District heating pipes are produced in different insulation series, where an increased series number gives a thicker insulation. For single-pipes, district heating pipes with one medium pipe inside, there are four different series. For twin-pipes, district heating pipes with two medium pipes inside, there are three series. With a thicker insulation, the heating losses in the district heating network will decrease, but the investment cost will increase. Therefore, the purpose of this project was to develop and demonstrate a techno-economical model, on behalf of Mälarenergi, which examined how much a pipe should be insulated considering the cost of the heat losses, and the investment cost of the district heating pipes. The goal was to perform a case study on district heating pipes with a dimension of 150 mm, and to compile a general recommendation where the marginal costs impact on the potential savings was investigated. The marginal cost is the cost of the heat losses in the district heating network. In the case study, different district heating pipes was compared to a reference case to identify the best alternative to invest in, from an economical stand point. This was done by calculating the cost of the heat losses, dependent on the marginal cost, and to compare the investment costs for the different district heating pipes. By examining the difference between these, a potential saving or loss was identified.  In both the case study and the general recommendation, single-pipe series 1 was used as a reference case. From the case study, it was shown that all other types of pipes created a saving compared to single-pipe series 1. The biggest saving was from twin-pipe series 1, with 311 kSEK, followed by twin-pipe series 2, with 217 kSEK. Among the single-pipes, the combination of series 4 on the supply pipe with series 2 on the return pipe had the biggest saving with 157 kSEK. The recommended type of pipe in the case study was therefore twin-pipe series 1. It was not the case with the least amount of heat losses, but the relationship between the investment cost and the cost of the heat losses lead to twin-pipe series 1 being the case with the highest saving. In the general recommendation case, the savings for all dimensions was calculated at the marginal costs of 25, 50, 100 and 150 SEK/MWh. After dimension 150, single-pipe series 1 was recommended for the marginal costs of 25 and 50 SEK/MWh. This was because no other series showed a saving after this dimension. Although, the corresponding dimension was shown to be DN200 at the marginal cost of 100 SEK/MWh, and at 150 SEK/MWh DN250. This lead to the conclusion that a higher insulation series can be recommended in higher dimensions for these marginal costs. Conclusions from the project was that the best alternative in lower dimensions are twin-pipes. Not only because it showed a high potential saving regarding heat losses, but also because the installation cost of the pipe does not have to be as big as that of a single-pipe. This is because there is only one pipe that is installed in the ground, and not two. The pit in which the pipe is installed can therefore be smaller. From the general recommendation, it was shown that the need of a thicker insulation increased with an increased marginal cost. With a higher marginal cost, the cost of the heat losses was increasing, and it can therefore be more economical sustainable to have a more expensive investment cost in order to decrease the cost of the heat losses. However, in the case of Mälarenergi, the marginal cost was low because of incineration of municipal waste. This lead to the need of a higher insulation series in Mälarenergi's case was eliminated. The marginal cost has also shown to be negative during the summer months, which meant that during these months it was profitable to have heat losses in the district heating network.

Den här examensarbete är en utredning av värmeförluster och ekonmiska besparingar av olika fjärrvärmerör. En fiktiv fjärrvärmeförläggning på 100m, för respektive dimension av fjärrvärmerör, har legat till grund för beräkningarna. Syftet är att få en klar bild på hur lönsamt det är att använda sig utav isoleringsserie 3 istället för isoleringsserie 2 alternativt dubbelrör med isoleringsserie 2 när förutsättningar tillåter detta.Resultaten visar att dubbelrör i mindre dimensioner har en lägreinvesteringskostnad, har lägre värmeförluster och ger en större vinst än vad enkelrör serie 2 och serie 3. För dubbelrör i större dimensioner så är investeringskostnaderna något högre men värmeförlusterna mycket lägre.I jämförelsen mellan serie 2 och serie 3 så är serie 3 lönsamt i båda fallen.Dessa resultat visar att det gynnar fjärrvärmenätägare i längden att använda sig utav en högre isoleringsserie alternativt dubbelrör.Examensarbetet har ej utrett miljöpåverkan av respektive rör, ej heller har kontirör undersökts.
This thesis is an evaluation of heat losses and economical savings for different types of district heating pipes. Calculations have been based on a fictional district heating system with the length 100m, for each district heating pipe dimension. The cause is to get a clear image of how profitable it is to use a higher series of insulation alternatively using twin pipes when it’s possible.The results show that twin pipes in lower dimensions has a lower investment cost, less heat losses and is more profitable than insulation series 2 and series 3. When it comes to twin pipes with a higher dimension the investment cost is slightly higher than single pipe insulation series 3, though the heat losses are much lower.The comparison between series 2 and series 3 show that series 3 is more profitable in both cases.These results show that it’s profitable for the network owners in the long-term to use either a higher insulation series or twin pipes.No evaluation of neither the impact on the environment or district heating pipes with diffusion barrier, has been done.

Kramfors heating network was built in the 1960s. Culverts that were used at the time were composed of a pipe of steel, asbestos cement (eternite) and polyurethane foam (PUR foam) blown with chlorofluorocarbons gas (CFC gas) as insulation. The expansion of district heating began during the 1970s and 1980s and even more in 1990s. One problem that may arise during expansion of a district heating network is the risk of overloading the main pipes of the heating network if they were designed for lower flows. The aim of this work is to calculate energy losses from eternite culvert over a twelve months period to then compare losses, both financially and from an energy perspective, with today culvert as a reference. Even a flow mapping on the network will be presented for the month of December 2012 as a basis for future growth of subscriber stations. Eternit culvert energy losses was more than twice as much as the losses with modern culvert for the reason that the heat conductivity in the eternit culvert is about 3 times higher compared with modern culverts. If Neova has to supply the entire investment, the analysis shows that if the price of the fuel and the energy losses is constant throughout the payoff time it would take 104 years for the investment to pay off.
Kramfors fjärrvärmenät började byggas under 1960-talet. Kulvertar som då utnyttjades var uppbyggd av ett medierör av stål, asbestcement (eternit) och polyuretan-skum (PUR-skum) uppblåst med klorfluorkarboner-gas (CFC-gas) som isoleringsmaterial. Under 1970- och 1980-talen började fjärrvärmen i orten byggas ut och vid 1990-talet expanderades fjärrvärmen starkt. Ett problem som kan uppstå vid utbyggnation är att distributionsledningar i fjärrvärmenätet riskerar att blir överbelastade ifall de är dimensionerade för lägre flöden. Syftet med detta arbete är att beräkna förluster på eternitkulverten under en tolvmånadsperiod för att sedan jämföra försluter, både ekonomiskt och energimässigt, med modern kulvert som referens. Även en flödeskartläggning i nätet kommer att presenteras för december månad 2012 som underlag för framtida tillökning av abonnentcentraler. Eternitkulvertens energiförluster blev mer än dubbelt så mycket som förlusterna hos modern kulvert av den anledningen att värmeledningsförmågan i eternitkulverten är ca 3 gånger så hög jämfört med modern kulvert. Om Neova står själv för hela investeringen så indikerar den gjorda analysen att det skulle ta 104 år för investeringen att betala av sig. Detta gäller dock om bränslepriset och energiförlusterna är konstanta under hela återbetalningstiden.