Satsning på smartare fjärrvärme

jul 10, 2022 | Byggande, Energi

Runt om i Sverige pågår utbyggnad av lågtempererad fjärrvärme. 
– Vi vill bland annat kunna använda mer spillvärme. På sikt handlar det om mycket stora besparingsmöjligheter, säger Inge Eklund vid Mälarenergi AB. 

OLJEKRISEN PÅ 1970-TALET satte fart på utbyggnaden av tredje generationens fjärrvärme. Framledningstemperaturerna sänktes och effektiviteten ökade. 
Och så har det fortsatt samtidigt som många byggnaders värmebehov har minskat.
Sänkt temperatur i fjärrvärmenäten gör det möjligt att i ökad utsträckning använda förnybara energikällor och ta tillvara på spillvärme från bland annat industrin, vilket är en viktig förklaring till att det i Sverige och övriga världen pågår en mängd initiativ kring lågtempererade fjärrvärmenät. Västerås är ett bra exempel. Kommunen satsar sedan länge stort på fjärrvärme. I själva stan är 98 procent av fastigheterna anslutna till fjärrvärmenätet. En del av energin i returledningarna används vintertid till att hålla gator i centrum isfria.
Inge Eklund, avdelningschef vid kommunägda Mälarenergi, berättar att företaget byggt mindre lågtemperatursystem i ytterområden. Dels för att kunderna efterfrågat det, dels för att prova tekniken.
– Det handlar då ofta om framledningstemperaturer på cirka 70 grader och returer på ungefär hälften. Lokala förhållanden är viktiga när man överväger att gå ner i temperatur. Tillgång till spillvärme är ett gott skäl.
Energisystem bör byggas utifrån hur de lokala förutsättningarna ser ut.
– Vi undersöker möjligheterna att i ett par områden i de centrala delarna av stan i större utsträckning ta tillvara på restvärme från exempelvis industrier och andra typer av verksamheter som alstrar värme.
– Att använda spillvärmen till uppvärmning av exempelvis bostäder istället för att kyla bort den kan leda till stora energibesparingar. Hur mycket beror bland annat vilka temperaturer som det finns att tillgå och hur mycket vi kan nyttja. Förhoppningen är att vi kan ta tillvara på så mycket restvärme att det täcker områdenas behov, att det blir balans.
Inge Eklund berättar att det pågår flera studier.
– De beräknas vara klara inom några månader. Det finns ett tryck på oss både från oss själva och våra kunder på det här området.

I FJOL PUBLICERADES boken ”Low­Temperature District Hea­ ting Implementation Guidebook”. I den beskriver 17 forskare från cirka tio europeiska forskningsgrupper bland annat hur temperaturen i fjärrvärmenäten kan sänkas och redovisar ett stort antal exempel.
Fjärde generationens fjärrvärmesystem innebär bland annat att snittemperaturen i näten kan sänkas med 20 – 25 grader Celsius från dagens 85 grader i framledningen och 47 grader i returen (i Sverige). Bygger man om näten kan den sänkas ytterligare.
Till det ska läggas byggnaders uppvärmnings- och energibehov väntas fortsätta att minska.
– Att kunna drifta systemen vid lägre temperaturer innebär klara ekonomiska fördelar, säger Helge Averfalk som är doktor i fjärrvärmeteknik och universitetslektor vid Högskolan i Halmstad.
– Det gör till exempel att man få ut mer kapacitet från en befintlig solvärme- eller värmepumpsanläggning. Bygger man en ny solfångaranläggning behövs det färre kvadratmeter för att man ska få ut samma effekt som tidigare, vilket innebär lägre kapitalkostnader. Lägre temperaturer gör också att man i ökad utsträckning kommer att kunna tillvarata på värmeförluster, till exempel från serverhallar som blir allt fler eller från framställning av vätgas.
Tillsammans med professor Sven Werner har Helge Averfalk i utvecklat en metod som är anpassad till fjärde generationens fjärrvärmeteknik med lägre temperaturer. I den ingår bland annat:
*Ett distributionsnät med tre rör istället för två; ett matningsrör, ett returrör för leveransflödet och ytterligare ett returrör för cirkulationsflödet som används för att återcirkulera de varmhållningsflöden som behövs i näten när kunderna inte har lägre behov av värme.
*Lägenhetsväxlare som gör att man kan få bort varmvattencirkulationen som finns på sekundärsidan i flerbostadshus. Det kan i sin tur minska risken för tillväxt av legionellabakterier i det vatten som kommer ut ur tappvarmvattenkranen. Temperaturkraven på vattnet som skickas ut från tillförselsanläggningen kan sänkas.
*Längre termisk längd i värmeväxlarna.
– Det sista gäller för värmeöverförande ytor (det vill säga även uppvärmningssystemet på sekundärsidan) och syftar till att minska temperaturkraven som ställs på systemet för att säkerställa det dimensionerande fallet, säger Helge Averfalk.
Den nya tekniken ska delvis testas i en stadsdel som nu håller på att byggas i Halmstad.
– Där tänker man ha 65 grader Celsius i framledningen, framför allt under vinterhalvåret. Förhoppningen är att man ska klara en årsmedelsreturtemperatur som understiger 30 grader. Vad jag vet har man inte hittills i världen lyckats bygga ett system där årsmedelsreturtemperaturen är lägre än 30 grader Celsius, säger Helge Averfalk.
*Vilka är de största svårigheterna?
– Det finns en del utmaningar. En är att få till bra returtemperaturer och bra avkylning. En annan är att bygga system som tar bort risken för spridning av legionellabakterier vid låga temperaturer. Idag är Boverket krav att man måste kunna få ut minst 50 grader Celsius vid tappstället. 

Fakta: Fjärrvärmesystem
*Första generationen. Etablerades i USA på 1880-talet. Baserades på grundläggande erfarenheter av ångdistribution.
*Andra generationen. I Tyskland började man på 1920-talet att använda hetvatten som energibärare med höga framledningstemperaturer, över 100 grader. 
*Tredje generationen. Kom på 1970-talet. Framtemperatur under 100 grader, vilket ökade effektiviteten. Dessutom användes prefabricerade och preisolerade rör. 
*Fjärde generationen. Började under 1990-talet med solfjärrvärmesystem, främst i Danmark. Betydligt lägre fram- och returtemperaturer. Ökar möjligheterna att använda restvärme.
Källa: Framtida fjärrvärmeteknik, Energiforsk.

Mikael Bergling
Första publicering: Tidskriften Energi&Miljö 2022.

Simhallsrenovering för miljarder

Till sommaren ska renoveringen av simhallen i Högdalen i södra Stockholm vara klar. Det är en ombyggnad som fördyrats och dragit ut på tiden. – Men...

Ingen konst att gömma tekniken

De flesta tekniska installationer i Liljevalchs nya konsthall på Djurgården i Stockholm är gömda, bland annat bakom digitala informationstavlor.   –...

Golvvärme lyfte Staffans kyrka

Domkrafter ”lyfte” Staffans kyrka i Gävle som fick en ny grundläggning. Därefter har det bland annat installerats vattenburen golvvärme i...

Lagarbete för högsta säkerhet

I Malmö byggs Sveriges största domstolsbyggnad. Det blir ett hus fullt av teknik och säkerhet. – Det är enormt mycket installationer, säger...

Ny godshamn söder om Stockholm

Mitt under coronapandemin, och efter fler års planering och byggande, har Sverige fått sin första nya godshamn på decennier. Det är en hamn full av...

Unik byggnad renoveras efter 100 år

I mer än hundra år har växter från världens alla hörn samlats, sorterats och analyserats av forskare i Botanhuset på Norra Djurgården i...

Kyldiskar kan balansera elnätet

Livsmedelsbutikers kyldiskar kan balansera elnätet, konstaterar Tommie Månsson i sin doktorsavhandling där han också visar hur...