To analyse measurements is to know!

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Fjärrvärme är ett centraliserat uppvärmningssystem där varmt vatten distribueras i ett rörnätverk och används främst till byggnadsuppvärmning och för att värma varmvatten. Fjärrvärme finns i alla länder på norra halvklotet men har störst marknadsandel i Norden och Baltikum. I Sverige används fjärrvärme för att värma c:a 60% av all byggnadsyta. Två stora fördelar med fjärrvärmesystem, ur ett energisystemperspektiv, är att man kan generera både el och värme med en verkningsgrad på över 90%, och att man har en stor flexibilitet vad gäller vilka energikällor man kan använda. Främst är det energikällor som annars är svåra att använda i enskilda byggnader, så som t ex avfall och träflis men även att man kan ta tillvara överskottsvärme från industrier eller geotermisk värme. Fjärrvärmesystem brukar traditionellt delas upp i tre delar: produktion, fjärrvärmenät och fjärrvärmecentral. Produktion är där värme genereras och kan komma från en mängd olika källor. Fjärrvärmenätet består av två parallella isolerade rör som levererar hett vatten till byggnader och transporterar tillbaka det avkylda vattnet till produktionen. Fjärrvärmecental är där värmen överförs från fjärrvärmenätet till byggnadens värmesystem och är normalt placerade inne i de anslutna byggnaderna. Eftersom de anslutna byggnaderna värmesystem påverkar fjärrvärmesystemet måste man även inkludera byggnadernas värmesystem vid en optimering av fjärrvärmesystemen. Den svagaste punkten i dagens system är just fjärrvärmecentralerna och byggnadernas värmesystem. En viktig del i detta arbete har varit att identifiera fel i dessa och resultaten visar att i c:a 75% av de analyserade byggnaderna kan fel identifieras. I varje fjärrvärmecentral finns en värmemätare som används för att mäta hur mycket värme varje kund använder. Från och med 2015 kommer alla värmemätare att läsas av automatiskt på grund av att det kommer att vara lag på att debitering av värme skall baseras på verklig förbrukning och inte som tidigare, baserat på uppskattad användning. Detta innebär i sin tur att alla svenska fjärrvärmebolag kommer att ha tillgång till stora mängder mätdata från de anslutna byggnaderna. I detta arbete har mätvärden för värmeleveranser till 146 fjärrvärmecentraler analyserats. Dessutom har totala värmeleveransen till hela fjärrvärmenätet i 20 olika fjärrvärmenät analyserats. I denna avhandling har dessa mätvärden använts i två syften. Dels att analysera värmelastvariationer, på dygns- och årsbasis, i fjärrvärmecentraler och i hela fjärrvärmesystem. Dels att identifiera fel i byggnadernas värmesystem och fjärrvärmecentraler. Vad gäller dygns- och årsvariationer visar resultaten att skillnaderna mellan olika fjärrvärmenät mycket små, medan skillnaden mellan olika byggnader är stora. Det beror på fjärrvärmenätets utjämnande effekt som brukar benämnas sammanlagring och beror på att effekttoppar i olika byggnader är spridda både i tiden och geografiskt i fjärrvärmenätet. Resultaten från den andra delen av arbetet visar att mätvärden från värmemätare kan användas för att identifiera fel. Detta skulle t ex kunna leda till att servicebesök kan utföras efter behov istället för som idag planeras efter almanackan. Fel som uppträder både i fjärrvärmecentraler och byggnadsuppvärmningssystemen kan ha flera olika ursprung t ex: i. Komponenter som har slutat fungera helt eller delvis. ii. Komponenter som är felaktigt dimensionerade eller felaktigt installerade. iii. Felaktiga inställningar i styrsystem. Det kan med andra ord både vara fel på den fysisk utrustning och komponenter och fel som beror på den mänskliga faktorn. I detta arbete har alla analyser utförts manuellt. Om man skall använda det praktiskt på fjärrvärmeföretagen måste de automatiseras annars kommer kostnaderna för mantid bli större än nyttan.