Test rapportmall SCALA1 - Svensk Fjärrvärme

Fjärrrvärme till småhus - Litteraturstudie 2003 | Värmegles 2003:2 Svensk Fjärrvärme AB | Januari 2004
46
6. Värmemängdsmätning
Korrekt värmemätning är av stor vikt för fjärrvärmeföretagen då mätningen direkt
påverkar företagets resultat. Investeringskostnaden för en småhusmätare är ca 1500 kr,
vilket utgör en liten andel av total anslutningskostnaden (Eliason 2003). Priset har
reducerats på mätarna, vilket dock innebär risk för avkall på kvalitet. Då mätfel innebär
stora kostnader för fjärrvärmeleverantörer, approximativt 170 MSEK per år för
fjärrvärmeleverantörer i Sverige är det viktigt att eftersträva hög mätnogrannhet
(Berrebi 2002).
Apparaturen för värmemängdsmätning finns i fjärrvärmecentralen och består vanligen
av två temperaturgivare, en flödesmätare och ett integreringsverk (Frederiksen et al
1993). Mätonogrannheten beror av den sammanlagda noggrannheten av dessa delar
samt av yttre störningar och installationseffekter. Flödesmätaren är den komponent som
påverkar mätonogrannheten i högst grad (Wollerstrand 1999). Det är viktigast att
noggrannheten är störst i det intervall där mätningarna oftast sker. I Wollerstrand 1999
simuleras tappvarmvattenlast och radiatorlast för att utvärdera inverkan av val av
flödesmätare för värmemätningens noggrannhet. Resultaten visar att för småhus är
flöden relaterade till uppvärmning av storleksordningen 0.04-0.2 m 3 /h, medan tappvatten
har flödestoppar upp till 1 m 3 /h. Detta ger ett relativt stort arbetsområde ca
1:200 om alla flöden ska registreras. Wollerstrand visar även att möjligt mätarintervallet
skiljer sig beroende på flödesmätarens ålder.
Flödesmätning är alltså en mycket svår mätteknisk uppgift, bla pga stort mätområde,
vilket har medfört att ett flertal tekniker utvecklats inom området (Fahlén 1992). Fahlén
1992, FVF 1999 och Carlander 2001 beskriver olika typer av flödesmätare och dess föroch
nackdelar. Flödesmätare kan vara av statisk eller dynamisk karaktär. I Sverige har
hittills främst statiska mätare av magnet-induktiv typ utnyttjats, medan i Danmark har
statiska ultraljudsmätare dominerat. Ultraljudsmätare är prisvärda och mäter noggrant,
vilket har gjort att andelen ultraljudsmätare har ökat, särskilt inom småhusmarknaden
(Carlander 2001).
Det finns många möjliga felkällor vid flödesmätning som kan relateras till tex egenskaper
hos flödet, egenskaper hos mätaren, omgivande miljö eller installationseffekter, som
beskrivs i Carlander 2001. Installationseffekter är ofta den främsta orsaken till felkällorna.
Flödesmätaren kalibreras under vissa förutsättningar vad gäller tex rörgeometri,
pumpar och ventiler och flödesprofil. Förutsättningarna är oftast inte desamma
då mätaren installeras, vilket ger upphov till störningar. FVF 1999 beskriver var
mätaren ska installeras för att installationseffekter ska reduceras. Delsing 1999 har
utfört en omfattande litteraturstudie för att kartlägga kunskapsläget inom området för
ultraljudsmätare. Efter studie av över 500 patent, rapporter och artiklar drar Delsing
slutsatsen att Transit-time/Sing-around tekniken är dominerande. Det konstateras att
utvecklingen går mot att installationseffekter elimineras dels genom skapande av bättre
mäthusgeometri, men även genom simulering av mätarinstallationen för att optimera
kalibreringen.
Carlander har undersökt inverkan av statiska och dynamiska installationseffekter på
ultraljudsmätare i småhusstorlek. Han konstaterar genom mätningar att installationseffekter
ger mätfel och presenterar en metod för att detektera installationseffekterna.
Bruset i signalen, som representeras av standardavvikelsen, korrelerar mot graden av
turbulens som orsakas av installationseffekter. Standardavvikelsen skulle kunna jämföras
med den i referenstestet av mätaren själv. Carlander visar genom experiment att