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
Utredning och effektivisering av Kils Energis fjärrvärmenät: Lokalisering av undercentral med lägst differenstryck
Karlstad University, Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013).
2014 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 15 credits / 22,5 HE creditsStudent thesisAlternative title
Investigation and efficiency of Kils-Energys district heating system : Localisation of the substation with lowest differential pressure (English)
Abstract [sv]

Kils Energi är ett litet fjärrvärmenät med 620 abonnenter, de flesta villor. Med en låg linjetäthet är det viktigt att ha så låga kostnader som möjligt, och därmed ett effektivt system där så mycket som möjligt av värmen används. För att i framtiden kunna besluta om förbättringar i systemet behövs en utredning av systemet för djupare förståelse av hur nätet fungerar idag. För att lära känna systemet utreddes i detta examensarbete var den abonnent som hade det lägsta differenstrycket, var de största tryckfallen fram till denna abonnent skedde, hur detta differenstryck skulle kunna förbättras och om det är ekonomiskt försvarsbart. Samt vilken framledningstemperatur som idag har den lägsta driftskostnaden, vad som skulle hända med trycket om den framledningstemperaturen skulle hållas vid -20˚ Celsius och vilket flöde som är det högsta möjliga innan maxtrycket på 16 bar nås. Med hjälp av simuleringsprogrammet Netsim hittades en abonnent vid namn UC 5692 med ett lägsta differenstryck på 39 kilo Pascal vid -20˚ Celsius. Största tryckfallet kunde bestämmas vid ledning P54, P704 och P1210 med över 200 pascal tryckfall per meter. Förändring av styrning mot UC 5692 erhölls ett lägsta differenstryck på 99,5 kilo Pascal för UC 5692. Det högsta flödet uppmättes till cirka 120 kg/s och togs fram i NetSim genom att öka effektuttaget från kunderna. Med hjälp av Excel räknades det fram en kurva med lägsta driftskostnad mellan 77-88˚ Celsius. Detta togs fram med hjälp av 2012 års driftdata från Kils Energi.

Att installera en extra pump i nätet för att säkerställa det lägsta differenstrycket till accepterad nivå gav en högre driftskostnad, vilket inte skulle vara ekonomiskt försvarsbart då investeringen aldrig skulle ha någon payback i form av lägre driftkostnad. Att ändra styrningen mot UC 5692 är en enkel och billig lösning för att förbättra drifttrycket utan att lägga ned något större arbete i åtgärden.

Den billigaste framledningstemperaturen är 85˚ Celsius. När framledningstemperaturen hölls på 85˚Celsius vid -20˚Celsius utomhustemperatur blev tryckfallet över 200 Pascal per meter i stora områden i nätet jämfört med vanlig drift.

En eventuell kombination skulle kunna vara att ändra styrningen och samtidigt försöka hålla sig så nära den billigaste framledningstemperaturen som möjligt, för att minska driftskostnaderna.

Med tanke på den globala uppvärmningen som gör att vintrarna blir mildare så borde det vara möjligt att hålla en framledningstemperatur på 85˚ större delen av året. Dock borde en undersökning göras i NetSim, när framledningstemperaturen bör höjas vid sjunkande ute-temperaturer, för att undvika för höga flöden som orsakar höga tryckfall. Detta för att optimera driften och veta när det är dags att höja framledningstemperaturen för att undvika för höga tryckfall när effektbehovet ökar.

Abstract [en]

Kil Energy is a small district heating network with 620 subscribers, mostly villas. With a low line density, it is important to have as low a cost as possible, and thus an effective system where as much as possible of the heat is used. In order to eventually be able to decide on improvements in the system needed an investigation of the system for deeper understanding of how the Internet works today. To get to know the system investigated in this thesis was the subscriber who had the lowest differential pressure, was the largest pressure drops up to this subscriber occurred, how this differential pressure could be improved and whether it is economically feasible. And the supply temperature as today has the lowest operating cost, what would happen to the pressure of the flow line temperature should be maintained at -20˚ Celsius and which flow is the maximum possible before maximum pressure of 16 bar is reached. Using simulation program NetSim found a subscriber named UC 5692 with a minimum differential pressure of 39 kilopascals at -20˚ Celsius. Maximum pressure drop could be determined at line P54, P704 and P1210 with over 200 Pascal pressure drop per meter. Change in control against UC 5692 obtained a minimum differential pressure of 99.5 kilopascals UC 5692nd The highest flow was measured to be about 120 kg / s and was developed in NetSim by increasing the power output from the customers. With the help of Excel a chart was made with the lowest operating cost between 77-88˚ Celsius. This was developed with the help of the 2012 operating data from Kil Energy. To install an additional pump in the network in order to ensure the lowest differential pressure to acceptable levels yielded a higher operating cost, which would not be economically viable when the investment would never have any payback in the form of lower operating cost. To change the governance against UC 5692 is a simple and inexpensive solution to improve the operating pressure without putting down any major work in action. The cheapest supply water temperature is 85˚ Celsius. When the flow temperature was held at 85˚Celsius at -20˚Celsius outdoor temperature was pressure drop across 200 Pascals per meter in large areas of the network compared to regular operation. A possible combination could be to change the steering while trying to keep as close to the cheapest, the supply temperature as possible, to reduce operating costs. Given the global warming that makes the winters are milder then it should be possible to keep a flow temperature of 85˚ most of the year. However, should be investigated in NetSim, when the flow temperature should be increased with decreasing outside temperatures, to avoid the high flows that cause high pressure drops. This is to optimize the operation and know when it is time to raise the supply temperature to avoid excessive pressure drop when the power demand increases.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 36 p.
Keyword [sv]
fjärrvärmenät, undercentral, differenstryck
National Category
Energy Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-35362OAI: oai:DiVA.org:kau-35362DiVA: diva2:794747
External cooperation
Kils-Energi AB
Subject / course
Environmental and Energy Systems
Educational program
Bachelor of Science in Enviromental and Energy Engineering, 180 hp
Examiners
Available from: 2015-03-12 Created: 2015-03-12 Last updated: 2015-03-12Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1376 kB)147 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1376 kBChecksum SHA-512
100d2c4b2b1d74d1e8b69016c64a491ac2e7dc350d3e0e1d8b4fb9dde3083d84ceb351b75b1246d222574bfa3b5f6ab412cc7befc54a8ecfe2fc20f5030aec4b
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013)
Energy Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 147 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: 123 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