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
Effektivare fjärrvärmeanvändning med bättre exergiprestanda i fjärrvärmecentralen
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
2011 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (One Year)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
More efficient district heating with better exergy performance in substations (English)
Abstract [sv]

Fjärrvärmen anses idag vara ett viktigt inslag för att öka samhällets energieffektivitet och minska vår miljöbelastning med sänkta CO2-emissioner. I Sverige är i dag omkring hälften av alla bostäder och lokaler anslutna till fjärrvärme och anslutningsgraden ökar samtidigt som antalet kraftvärmeanläggningar också ökar. Med kraftvärme, avses en anläggning som producerar både fjärrvärme och el.

För elproduktion i en kraftvärmeanläggning fungerar det fjärrvärmeanslutna bostadsbeståndet som en kylanläggning och en god avkylning är att föredra både för el- och värmeproduktionens effektivitet. Många genomförda studier under 1990-talet har visat på onödigt höga returtemperaturer i svenska fjärrvärmenät och vikten av en sänkt returtemperatur har betonats och värderats men det praktiska arbetet med att öka avkylningen har hittills gått trögt. 

Med detta som utgångspunkt har fokus i detta arbete lagts på möjligheten att sänka returtemperaturen och då mer specifikt på fjärrvärmecentralens funktion och utformning i de fall där fjärrvärme används för ventilationssystemet. Simuleringar och beräkningar har gjorts för att jämföra olika kopplingsprinciper, den klassiska parallellkopplingen jämfört med en delvis seriell koppling som medför en lägre destruktion av exergi. 

Resultatet visar att principen för koppling av fjärrvärmecentralen och utformningen av värmesystemet kan påverka returtemperaturkurvans karakteristik vilket ger en sänkt returtemperatur vid fallande utetemperatur i stället för en höjd returtemperatur som i normalfallet. 

Simuleringsresultatet visade, med en fullständigt parallell koppling som referens, att kopplingen ”Ventilation med återvinning” gav en flödesviktad medelreturtemperatur som var 5,1ºC lägre. Samma koppling men med primära tappvarmvattenreturen som första spetsflöde gav 11,6ºC lägre returtemperatur än referenskopplingen. 

Vid anpassning av ett större bestånd bör möjligheten att få motsvarande effekt på systemnivå finnas. I och med det så finns en möjlighet till bättre driftsekonomi i ett kraftvärmesystem och ett behov av systemutveckling för att nå lägre returtemperaturen. Här kan också ses ett behov av programvara för att kunna dimensionera fjärrvärmecentralen optimalt i syfte att minimera destruktionen av exergi.

Abstract [en]

District heating is today considered, one of the most important ways to increase our energy efficiency and reduce environmental damages with less emission from carbon dioxide. In Sweden around half of the homes and premises are connected to district heating and the numbers are increasing. 

A lot of investigations during the 1990s have shown that return temperatures in the circulating system generally are too high. Along with this knowledge the importance and economical benefits has been spoken out but so far the overall work of cooling has gone slowly. 

This being the point of view, focus is on reduced temperature of water in the primary circuit. Function and design of the district heating substations are investigated as one of the keys. Simulations and calculations have been made to compare an entirely parallel connection with a partially serial connection with focus on better exergy qualities of the substation. 

The results show that the principle for how a substation is connected and the design of internal heat distribution can have an effect on the characteristics of the return temperature. It is possible to get a decrease in return temperature as outdoor temperature is falling instead of having an increased temperature, being the norm today. 

The complete parallel connection figures as reference. Simulations show that the compared connection “Ventilation med återvinning” gives a flow rate weighted difference in return temperature of 5,1ºC. For the same connection but with the possibility of input mass flow from the return of the hot water before primary water the difference was 11,6ºC. 

It is realistic to believe that this would have a corresponding effect on the system in larger scale. If so there is a possibility of better economy in the production of combined power and heat and also a need of system development to reach lower return temperatures. Dimensioning software for district heating substations to minimize destruction of exergy will also be needed.

Place, publisher, year, edition, pages
2011. , 68 p.
Series
EN11
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-59075OAI: oai:DiVA.org:umu-59075DiVA: diva2:550854
External cooperation
YIT Sverige AB
Educational program
Bachelor of Science Programme in Energy Engineering
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-09-08 Created: 2012-09-08 Last updated: 2012-09-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1501 kB)484 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1501 kBChecksum SHA-512
aaf4b12e90c82c10cb616b9f135edab19cb7d108a77d1af7c3bfefb13bd88dbeb1bd0a262f8085294626b8c98990b2691a1f833ef058385250f943d041a8be60
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Applied Physics and Electronics
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 484 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: 461 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