umu.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Värdet av ökad avkylning i Örnsköldsviks fjärrvärmenät
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
2013 (Swedish)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
The value of increased cooling in the district heating system in Örnsköldsvik (English)
Abstract [sv]

Örnsköldsviks fjärrvärmenät har cirka 3000 fjärrvärmekunder där Hörneborgsverket är den primära produktionsenheten, som förutom fjärrvärme även producerar el och industriånga. Som fjärrvärmeleverantör finns det generellt sett tre saker som kan studeras för att effektivisera fjärrvärmesystemet och uppnå ökad lönsamhet: reducera effekttoppar, maximera elgenerering vid kraftvärmeverk samt maximera värmeåtervinning vid rökgaskondensering.

Detta arbete har utförts i uppdrag av Övik Energi med syftet att skapa en ökad förståelse för hur returtemperaturen påverkar distribution och produktion av fjärrvärme. Detta för att möjliggöra ökat resursutnyttjande och därmed även ökad lönsamhet för verksamheten.

En sänkt returtemperatur genom förbättrad avkylning i nätet medför att ytterligare energi kan återvinnas vid anläggningens rökgaskondensering, att flödet i fjärrvärmenätet och därmed även pumparbetet reduceras samt även distributionsförluster i fjärrvärmekulvertarna minskar. Den potentiella vinsten av en sänkning av returtemperaturen har beräknats utifrån driftsdata från 2012. Resultaten visar att en sänkning av returtemperaturen med en grad innebär en besparing på 900 000 Kronor på årsbasis. Skulle returtemperaturen reducerats med 5 grader kan besparingen uppgå till 4,3 miljoner kronor.

Avkylning i termer av Q/W-värdet eller i termer av en onödig överkonsumtion av fjärrvärmevatten har beräknats för samtliga anslutna fjärrvärmekunder för januari 2013. Övik Energis målsättning för Q/W-värdet är 20 m3/MWh under de kallaste månaderna, vilket innebär att fjärrvärmecentralerna ska ha avkylning på 44°C. Utifrån företagets målsättning och kundernas verkliga Q/W-värde beräknas överkonsumtionen som anger hur mycket extra volym fjärrvärmevatten som kundens fjärrvärmecentral har nyttjat gentemot flödesbehovet om målsättningen för Q/W-värde hade uppnåtts. Ett anslutet sågverke är den kund som har störst överkonsumtion och är därmed den kund som i störst utsträckning bidrar till en förhöjd returtemperatur. Hade sågverket uppnått målsättningen om en avkylning på 44°C hade den totala returtemperaturen reducerats med 0,6°C. Det är dock inte endast stora fjärrvärmeförbrukare som påverkar returtemperaturen. De fyra villacentraler med sämst funktion bidrar tillsammans med 0,2°C förhöjd returtemperatur. För den studerade perioden, januari 2013, uppvisade 36 fjärrvärmecentraler en avkylning som var mindre än 20°C. Om dessa hade haft den önskade avkylningen om 44°C skulle den totala returtemperaturen reducerats med 1,1°C, vilket innebär en uppskattad årlig besparing på ca en miljon kronor.

Då avkylningen sker i kundernas fjärrvärmecentraler, rekommenderas Övik Energi att påbörja ett arbete riktat mot sina kunder, för att öka fjärrvärmecentralernas effektivitet. En annan åtgärd som bör vidtas är att se över de i distributionsnätet inbyggda rundgångarna samt deras nyttjande för att utreda möjligheten till effektiviseringar. Anslutet till fjärrvärmenätet finns även anläggningar i Övik Energis egen ägo som kan effektiviseras, t.ex. värmepannor som varmhålls under tiden de inte är i drift. Ett avkylningsarbete som involverar flera av företagets avdelningar bör inledas för att effektivisera fjärrvärmenätet. Övik Energi har stor besparingspotential genom att öka avkylningen i nätet, 900 000 kronor per grad och år.

Abstract [en]

The district heating system in Örnsköldsvik has about 3000 connected customers. Hörneborgsverket is the primary heat production unit which is a combined heat and power plant that besides heat also produces electricity and industrial steam. As a supplier of district heat, there are generally three things that can be studied in order to achieve a higher profitability: reduce power peaks, maximize generation of electricity and maximize heat recovery at flue gas condensation.

This thesis has been performed on behalf of Övik Energi with the aim to create a better understanding of how the return temperature affects the distribution and production of district heat. This is done in order to enable a more optimized operation and thus increased profitability for the business.

A lower return temperature means that more energy can be recovered in the flue gas condensation, that the flow in the district heating system and therefore also the pump work is reduced and also that the distribution losses are reduced. The potential impact of a reduced return temperature has been calculated based on operating data from 2012. The calculations show that a reduction of the return temperature with 1°C represents a saving of 900 000 SEK annually. If the return temperature would be reduced with 5°C, the saving could amount to 4,3 million Kronor.

Cooling, in terms of Q/W-value or in terms of the unnecessary consumption of district heating water has been calculated for all connected heating customers for January 2013. The ambition for Övik Energi is a Q/W-value of 20 m3/MWh during the coldest months. This means that the customers should have a cooling of 44°C in order to achieve this ambition. The unnecessary consumption describes how much extra water the district heating substations has consumed compared to if the substation had reached the company’s ambition. A connected sawmill is the customer with highest unnecessary consumption and is therefore also the customer that most contributes to an increased return temperature. Had the sawmill reached the cooling ambition of 44°C, the total return temperature had been reduced with 0,6°C. However, it is not only the major customers that affect the return temperature. The four small house-substations with the worst performance, contributes with 0,2°C increased return temperature. For the investigated period, January 2013 a total of 36 substations had a cooling less than 20°C. If all these 36 had the desired cooling of 44°C, the return temperature would drop with 1,1°C, which means  an estimated annual saving of approximately one million per year.

Since the cooling occurs in the customers substations, Övik Energi is recommended commence a project against their customers, to increase the efficiency of the district heating substations. Another measure that should be taken is to study the extra by-passes in the distributions network and their use to investigate the possibility of improved. Connected to the district heating system are also some of the company’s own facilities that can be operated in a more efficient way, e.g. boilers that are heated while not in operation. A cooling project that includes several divisions of the company should be initialized to improve the efficiency of the district heating system. Övik Energi has large potential savings by increased cooling in the distribution net, 900 000 SEK per degree and year.

Place, publisher, year, edition, pages
2013.
Keyword [sv]
Fjärrvärme, returtemperatur
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-72792OAI: oai:DiVA.org:umu-72792DiVA: diva2:627556
External cooperation
Övik Energi AB
Subject / course
Energiteknik
Educational program
Master of Science Programme in Energy Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-06-12 Created: 2013-06-12 Last updated: 2013-06-12Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Värdet av ökad avkylning i Örnsköldsviks fjärrvärmenät(1315 kB)713 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1315 kBChecksum SHA-512
3988d7bcf085d2532868ca051c3667541b8a811028ea62c34956acee03a9a1925565a90b125eaacc26229badc41e0b31ab1b9a34acc6fbbe9a2f2e016750f4e8
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Applied Physics and Electronics
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 713 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 464 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf