| dc.description.abstract | Hensikten med oppgaven er å vurdere energisparingspotensialet ved overgang fra høytemperatur til lavtemperatur fjernvarme. Lavtemperatur fjernvarme er et virkemiddel for å nå målene om fleksibel og energieffektiv varmeforsyning. Dette innebærer å møte framtidens lavere energi- og effektbehov i bygg og muligheten til å utnytte lavverdige energikilder som spillvarme og fornybar energi. Lavere temperaturer vil i tillegg gi mindre varmetap og lavere investeringskostnader til rør.
Det er utviklet to fiktive varmenett med ulike nettstrukturer, der varmenett A representerer spredt bebyggelse og varmenett B representerer tett bebyggelse. Kundemassen er basert på reelle forbruksdata fra Trondheim i 2013, og er utlevert av Statkraft Varme. Bygningene er av TEK10-, lavenergi- og passivhusstandard med vannbåren varme, og antas å kunne tilpasses lave temperaturer, der radiatorer er benyttet som oppvarmingsenhet. Maksimalt sammenlagret effektbehov i varmenettene er 791 kW, og totalt årlig varmebehov er 9,1 GWh.
Resultatene viser at varmetapet kan reduseres med 25 % ved å redusere turtemperatur fra 80°C til 55°C for varmenett A og B ved å beholde på rørdimensjonene. Derimot vil maksimal pumpeeffekt øke 107 % og årlig elektrisitetsforbruk til pumpe vil øke 58 % for varmenett A. Tilsvarende for varmenett B er økningen på 92 % og 54 %. Varmenettene er små i størrelse, som forårsake liten forskjell i redusert varmetap mellom varmenett A og B.
For at lavtemperaturnett skal være energieffektivt og lønnsomt er det viktig at varmetapet holdes lavt. Dette oppnås ved bruk av god isolering og små rørdimensjoner. Dette møter imidlertid utfordringer med trykktap grunnet lavere temperaturdifferanse. Lav temperaturdifferanse gir høy volumstrøm og trykktapet vil øke. Tillatelse av høyt trykkfall per meter rørlengde (Pa/m) har større betydning på elektrisitetsforbruk til pumpe i områder med lav linjetetthet, som tilsvarer varmebehov per total meter rørlengde (MWh/m). Dette kommer fram i resultatene ved at pumpeeffekt øker med 105 % for varmenett A og 53 % for varmenett B ved å øke dimensjonerende trykkfall per meter rørlengde fra 200-800 Pa/m for stikkledninger og 150-600 Pa/m for hovedledninger. Pumpeenergi i MWh vil øke med 20 % for varmenett A og 7,65% for varmenett B.
Høy nedkjøling av fjernvarmevann i kundesentraler er et resultat av god drift. Dette er imidlertid ofte ikke tilfelle, og returtemperaturer kan bli for høye. Feil i styring er hovedårsaken til for høy returtemperatur. Resultatene i oppgaven viser at omløp, bruksvaner og fyringskurve i varmesystem kan ha stor innflytelse på returtemperatur.
Lavtemperaturnettene som er simulert, er basert på en rekke antakelser. Det er derfor viktig å ha et kritisk blikk på resultatene. Resultatene vil likevel gi et bilde på hvordan bedre energieffektivitet i varmenett kan oppnås ved å senke temperaturnivået, og hvilke potensialer og utfordringer som er knyttet til lavtemperaturnett. | |
