Läs mer i rapporten Grudis-tekniken för värmegles fjärrvärme av Zinko
Läs mer i rapporten Grudis-tekniken för värmegles fjärrvärme av Zinko
Läs mer i rapporten Grudis-tekniken för värmegles fjärrvärme av Zinko
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
grudis-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong><br />
<strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Heimo <strong>Zinko</strong>, ZW Energiteknik AB<br />
Forskning och Utveckling | Värmegles 2004:10
GRUDIS-TEKNIKEN FÖR VÄRMEGLES<br />
FJÄRRVÄRME<br />
Forskning och Utveckling │ Värmegles 2004:10<br />
Heimo <strong>Zinko</strong>, ZW Energiteknik AB<br />
ISSN 1401-9264<br />
© 2004 Svensk Fjärrvärme AB<br />
Art nr 042223
I <strong>rapporten</strong> redovisar projektledaren sina resultat och slutsatser.<br />
Publicering innebär inte att Svensk Fjärrvärme AB eller styrgruppen <strong>för</strong><br />
Värmegles Fjärrvärme tagit ställning till slutsatser och resultat.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Sammanfattning<br />
Rapportens främsta syfte är att sammanställa drifterfarenheter <strong>för</strong> plaströrssystem som<br />
har varit i drift under längre tid. Med plaströrssystem menas här flexibla<br />
<strong>fjärrvärme</strong>ledningar med medierör i plast. Eftersom de tidigt byggda<br />
plaströrssystemen ofta ingick i en systemteknisk lösning där distributionsmediet är<br />
tappvarmvattnet, s k GRUDIS-system, så var det naturligt att följa upp dessa system<br />
byggda i slutet <strong>av</strong> 1980-talet (de äldsta systemen har varit i drift i ca 17 år). Även<br />
erfarenheter från andra systemlösningar ingår dock i utredningen.<br />
Projektets huvudmål är dels att sammanställa drifterfarenheter med plaströrssystem<br />
och dels att utreda om själva GRUDIS-<strong>tekniken</strong> kan leda till sänkta<br />
anslutningskostnader <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong>.<br />
Utredningen är baserad på telefonkontakter med ägarna till de redovisade systemen,<br />
samt i ett fall även med anläggningsbesök på plats. I undersökningen användes också<br />
det omfattande rapportbiblioteket med GRUDIS-rapporter som <strong>för</strong>fattades <strong>av</strong><br />
<strong>fjärrvärme</strong>gruppen i Studsvik på 1980-talet. Som komplement till utredningen <strong>av</strong><br />
svenska system ingår ett bidrag från Danmark, som återger den danska synen på<br />
användning <strong>av</strong> plaströrssystem i mindre <strong>fjärrvärme</strong>nät.<br />
Ett viktigt resultat från undersökningen är att inga onormalt stora skadefrekvenser har<br />
rapporterats <strong>för</strong> plastmedierören, bortsett från några system där rör med produktionsfel<br />
har använts. Några ledningsbrott p g a att PEX-materialet har uppnått sin tekniska<br />
livslängd har inte rapporterats. En något större felfrekvens finns däremot beträffande<br />
rörkopplingar. Detta gäller i synnerhet <strong>för</strong> de tidiga kopplingslösningarna.<br />
Idag är det är dock osäkert om GRUDIS-kopplingen har någon ekonomisk <strong>för</strong>del<br />
jäm<strong>för</strong>t med andra systemlösningar. Anledningen är bl a att värmeväxlarna har blivit<br />
billigare samt att komponenter <strong>för</strong> tryckreglering, mätning och eventuell VVC<br />
tillkom<strong>mer</strong> i GRUDIS-systemen. Enligt vår uppfattning kan den mest intressanta<br />
GRUDIS-tillämpningen ske <strong>för</strong> lågtemperatursystem i mindre nät <strong>för</strong> nyare<br />
bebyggelse, t ex småhus eller mindre flerbostadshus. Framledningstemperaturen kan<br />
då vara 60-65°C och en enkel FC kan åstadkommas utan VVC. Tappvarmvattnet kan<br />
tappas <strong>av</strong> direkt utan kallvatteninblandning och radiatorsystemet bör kräva en maxtemperatur<br />
på 50-55°C vilket kan åstadkommas med en vanlig plattvärmeväxlare.<br />
Nyckelord: Plaströrssystem, PEX-rör, GRUDIS, <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong>, låg<br />
värmetäthet.<br />
│ 3
Summary<br />
The main intention of this report is to collect information about plastic pipe<br />
distribution systems in operation for about ten years or more. Plastic pipe systems<br />
means insulated, flexible heat distribution pipes where the medium pipe is made of a<br />
poly<strong>mer</strong>ic material, usually PEX. In early systems built in Sweden in the late 1980s,<br />
these pipes were often used together with a special system connection, called<br />
GRUDIS in which the heat distribution medium was tap-water. The tap-water system<br />
of buildings was directly connected to the distribution system. Alternative ways to<br />
distribute heat was f. i. in four-pipe systems, with separate circuits for hot tap water<br />
and radiator water or two-pipe systems with separate heat exchangers for both hot tap<br />
water and radiators. Results from some four-pipe systems are also included in the<br />
report.<br />
A second goal for this report was therefore also to investigate, if this GRUDISconnection<br />
should be used today for heat distribution in areas with low heating load<br />
density, such as areas with detached houses.<br />
The report is supplemented by an overview written by Leif Amby, DANINCO,<br />
Denmark about the Danish experiences with plastic pipe systems. In Denmark plastic<br />
pipe systems are making up about 50 % of the installed pipes.<br />
An important result of the investigation is that plastic pipe systems in operation since<br />
15 years do not exhibit an abnormal high failure rate. Failures did occur in pipes<br />
installed in 1980s leading to pipe breaks, but these failures were due to an erroneous<br />
production process. Breaks due to pipes that h<strong>av</strong>e reached their technical live margin<br />
were not reported. A slightly higher failure rate is reported from fittings and joints.<br />
This holds mainly for older types of fittings and for some types of screw connections.<br />
It gets not evident from the collected experience if the GRUDIS-connection itself<br />
represents an advantageous solution today. The connection was mostly invented<br />
because of the lack of oxygen barriers in plastic pipes in the 1980s. Today direct<br />
radiator connection (f<strong>av</strong>oured in Denmark) or the conventional Swedish parallel<br />
connection of heat exchangers could be equally economic or even better than<br />
GRUDIS.<br />
To our opinion, the best opportunity for GRUDIS-connection is in low temperature<br />
systems in smaller distribution networks for newer small buildings and detached<br />
houses. The supply temperature can then be 60-65°C, and the user substation does not<br />
need a hot water recirculation. The domestic hot water can then be tapped directly<br />
from the circulation pipe and the radiator system should be able to work with a<br />
maximum temperature of 50°C, which can be achieved with a simple heat exchanger.<br />
Key-words: Plastic Pipes, PEX pipes, GRUDIS, low line density, district heating low<br />
heat density.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Innehålls<strong>för</strong>teckning<br />
1. Inledning .................................................................................7<br />
1.1. Bakgrund ......................................................................................... 7<br />
1.2. Syfte och mål................................................................................... 8<br />
2. GRUDIS - ett närvärmesystem ..............................................9<br />
2.1. Behovet <strong>av</strong> enkla system <strong>för</strong> småhus och gles bebyggelse ...... 9<br />
2.2. Problem med syrediffusion............................................................ 9<br />
2.3. Tappvarmvatten som arbetsmedium ............................................ 9<br />
2.4. GRUDIS – bassystem ................................................................... 10<br />
2.5. GRUDIS med VVC ......................................................................... 10<br />
2.6. GRUDIS – mätning ........................................................................ 11<br />
3. GRUDIS experimentanläggningar ......................................12<br />
3.1. Hammarstrand............................................................................... 12<br />
3.2. Vedevåg ......................................................................................... 13<br />
3.3. Söderbärke .................................................................................... 14<br />
3.4. Kil ................................................................................................... 16<br />
4. Övriga GRUDIS anläggningar .............................................18<br />
5. Fyra-rörssystem...................................................................19<br />
6. Samlade erfarenheter - Sverige ..........................................20<br />
6.1. Plaströr och rörkopplingar........................................................... 20<br />
6.2. Korrosion....................................................................................... 20<br />
6.3. Komponentteknik.......................................................................... 21<br />
6.4. Systemval ...................................................................................... 21<br />
6.5. Kostnader ...................................................................................... 24<br />
6.6. Diskussion..................................................................................... 25<br />
7. Samlade erfarenheter från Danmark ..................................27<br />
7.1. Inledning ........................................................................................ 27<br />
7.2. Sammanfattning............................................................................ 27<br />
7.3. GRUDIS-system i Danmark?........................................................ 28<br />
7.4. Systemteknik................................................................................. 28<br />
7.5. Marknadssituationen <strong>för</strong> plastmedierör i Danmark. .................. 30<br />
7.6. För- och nackdelar med plastmedierör....................................... 30<br />
7.7. Livslängd <strong>av</strong> preisolerade fjärrvär<strong>mer</strong>ör i plast......................... 30<br />
7.8. Slutsatser från Danmark .............................................................. 31<br />
7.9. Källor.............................................................................................. 31<br />
7.10. Systembeskrivning ....................................................................... 32<br />
│ 5
7.11. Skadestatistik................................................................................ 33<br />
8. Slutsatser............................................................................. 34<br />
9. Förslag till framtida projekt med GRUDIS-anknytning..... 36<br />
10. Referenser............................................................................ 37<br />
Bilaga 1: Anvendelse af plastmedierør til fjernvarmedistribution<br />
i Danmark
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
1. Inledning<br />
1.1. Bakgrund<br />
Under 1980-talet pågick i samarbete mellan dåvarande Byggforskningsrådet och<br />
Studsvik Energiteknik ett utvecklingsprojekt <strong>av</strong>seende ett plaströrssystem lämpat <strong>för</strong><br />
distribution <strong>av</strong> värme till <strong>värmegles</strong> bebyggelse. Målsättningen var att ta fram ett<br />
system som ger lägre anslutningskostnader <strong>för</strong> bebyggelse där anslutning med<br />
traditionell stålrörsteknik skulle bli <strong>för</strong> kostsamt. Systemnamnet då blev<br />
Gruppcentraldistributionssystem vilket resulterade i <strong>för</strong>kortningsnamnet GRUDIS.<br />
Utvecklingsprojektet påbörjades 1982 och omfattade material-, komponent- och<br />
systemstudier genom<strong>för</strong>da främst i Studsvik. Företaget Wirsbo Bruk deltog med sitt<br />
PEX- material och med utvecklingen <strong>av</strong> syrespärrade rör. Fr o m 1985 genom<strong>för</strong>des<br />
också en rad experimentprojekt <strong>för</strong> att demonstrera och finslipa <strong>tekniken</strong> i fält och<br />
utveckla installationspraxis.<br />
Projekten rönte stort intresse bland bygg<strong>för</strong>etagen, men inte inom<br />
<strong>fjärrvärme</strong>branschen. Tekniken <strong>av</strong>såg främst närvärmeentreprenader där fram<strong>för</strong> allt<br />
markentreprenörer såg sin chans att kunna ta över hela installationen <strong>av</strong><br />
värmedistributionssystemet, eftersom installation <strong>av</strong> PEX-rör inte krävde några<br />
svetsarbeten. Enkel läggning och hög framdrivningshastighet var egenskaper som<br />
intresserade byggare och markentreprenörer, medan <strong>fjärrvärme</strong>branschen var<br />
sysselsatt med expansion <strong>av</strong> <strong>fjärrvärme</strong>system och ansåg <strong>av</strong>vikande teknik snarare<br />
som ett hinder än som en tillgång. PEX-rören var ju begränsade i tryck och temperatur<br />
och kunde där<strong>för</strong> inte omedelbart anslutas till <strong>fjärrvärme</strong>ns stålrörsystem.<br />
GRUDIS-systemet har några karakteristiska egenskaper som <strong>av</strong>viker från det<br />
traditionella <strong>fjärrvärme</strong>systemet - en <strong>för</strong>utsättning <strong>för</strong> att få ner systemkostnaderna:<br />
Medierör i plast<br />
Värmedistributionsmediet är tappvarmvatten som tappas direkt ur ledningen<br />
Dessa var de grundläggande egenskaper som hela systemet kretsade omkring. Där<strong>av</strong><br />
kunde andra karakteristiska egenskaper härledas som GRUDIS-systemet också<br />
<strong>för</strong>knippas med:<br />
Lätt och flexibel installation<br />
Långa rörlängder (upp till 200 m)<br />
Skarvfrihet i mark (kam<strong>för</strong>läggning från hus till hus)<br />
I vissa system: Hålrörsteknik med senare indragning <strong>av</strong> medierör<br />
Begräsning <strong>av</strong> tryck och temperatur.<br />
Eftersom plastmedierör främst var tillgängliga och ekonomiska i det mindre<br />
dimensionsregistret upp till ca DN 80 mm så utkristalliserade sig ett system som i<br />
<strong>för</strong>sta hand passade mindre gruppbebyggelse eller mindre samhällen med<br />
anslutningseffekt mellan 0.5 och 1 MW som huvudsakliga målobjekt <strong>för</strong> GRUDISsystemet,<br />
vilket (vid sidan om rörens tryck- och temperaturbegränsning) bidrog till att<br />
det inte kom in bilden i <strong>fjärrvärme</strong>sammanhang.<br />
│ 7
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
8 │<br />
Det senare är dock i våra ögon en stor felbedömning. Som sekundärsystem till ett<br />
primärt <strong>fjärrvärme</strong>system är plaströrssystemet väl lämpat <strong>för</strong> att <strong>för</strong>se småhusområden<br />
med värme och varmvatten. Det finns flera exempel på en lyckad installation <strong>av</strong> såväl<br />
GRUDIS-<strong>tekniken</strong> som fyra-rörssystem. Wirsbos fyra-rörssystemet Quattro är ett<br />
exempel på ett integrerat fjärrvär<strong>mer</strong>ör speciellt framtagit <strong>för</strong> detta ändamål.<br />
Den i Studsvik genom<strong>för</strong>da utvecklingen <strong>av</strong> GRUDIS-systemet är väldokumenterad.<br />
Det finns ett trettiotal rapporter från GRUDIS-utvecklingen, som återges i<br />
referenslistan, <strong>av</strong>snitt 10. Det kan vara svårt att få tillgång till alla dessa rapporter,<br />
men ZW Energiteknik eller FVB AB borde ha tillgång till en större del <strong>av</strong> dessa.<br />
1.2. Syfte och mål<br />
Inom projektet ”Värmegles <strong>fjärrvärme</strong>” är ett <strong>av</strong> huvudsyften att minska anslutningskostnaderna,<br />
bl a genom att minska såväl distributions- som FC-kostnader. GRUDISsystemet<br />
har i all dokumentation visat att det kan vara billigare än konventionell<br />
teknik. Ändå har det inte slagit genom i någon större utsträckning.<br />
Vad är orsaken till detta?<br />
De flesta GRUDIS - anläggningarna har varit nu i drift ca 10 – 15 år. Om det finns<br />
några problem, antingen med materialet eller med systemet, så borde man veta det nu.<br />
Syftet med projektet är att utreda hur det har gått med de tidigt byggda GRUDISprojekten,<br />
med andra typer <strong>av</strong> plaströrsledningar och om möjligt att hitta orsaken till<br />
att <strong>tekniken</strong> inte fick det <strong>för</strong>väntade genombrottet.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
2. GRUDIS - ett närvärmesystem<br />
Från början var det aldrig tanken att GRUDIS skulle <strong>för</strong>knippas med <strong>fjärrvärme</strong>.<br />
Inriktningen var närområdet med den typ <strong>av</strong> bebyggelse som oftast <strong>för</strong>ekom<strong>mer</strong> i<br />
småhusområden eller i mindre tätorter: Småhus eller flerbostadshus med ett begränsat<br />
antal lägenheter per hus.<br />
2.1. Behovet <strong>av</strong> enkla system <strong>för</strong> småhus och gles bebyggelse<br />
Det är intressant att se att i början <strong>av</strong> åttiotalet var anledningen till att utveckla<br />
GRUDIS-systemet densamma som man idag har inom <strong>värmegles</strong>a områden: För att<br />
framgångsrikt kunna konkurrera med annan uppvärmningsteknik är det viktigt att<br />
kostnaderna <strong>för</strong> anslutning till ett centralt distributionsnät är så låga som möjligt.<br />
Eftersom kostnaderna är en kombination <strong>av</strong> utgifter <strong>för</strong> material, markarbeten, installation<br />
och <strong>fjärrvärme</strong>central behövdes ett system som kan pressa kostnader på alla delområden.<br />
Det visade sig, att plaströrsledningar hade <strong>för</strong>utsättningar att sänka<br />
kostnaderna på alla fyra delområden, men materialkostnaderna var i <strong>för</strong>sta hand låga<br />
endast vid dimensioner mindre än DN 60, och även hanteringen var enklast i dessa<br />
dimensioner. Där<strong>för</strong> är det främst i tillämpningar <strong>för</strong> mindre effekter med upp till ca<br />
0.5 MW per ledningsgren, som kostnads<strong>för</strong>delar var uppenbara.<br />
2.2. Problem med syrediffusion<br />
Tillämpningen <strong>av</strong> plastmedierör <strong>av</strong> PEX har i Sverige redan <strong>för</strong>ekommit ändå sedan<br />
slutet <strong>av</strong> 1970-talet. Även om man var väl medveten om de begränsningar som fanns<br />
<strong>för</strong> dessa rör angående tryck och temperatur, så var man mindre bekant med en annan<br />
egenskap som är karakteristisk <strong>för</strong> termoplaster: Syrediffusionen. Denna syrediffusion<br />
ledde i några system, bl a i Malmö och Växjö, till <strong>för</strong>ödande konsekvenser. Inläckande<br />
syre ledde till korrosion <strong>av</strong> konventionella komponenter, pumpar, radiatorer, mm, och<br />
resulterade i att plaströrsledningar drog på sig ett vanrykte som de sedan dess haft<br />
mycket svårt att bli kvitt.<br />
Två vägar stod till buds <strong>för</strong> att lösa problemet med syrediffusionen. Dels påbörjade<br />
Wirsbo och andra tillverkare utveckling <strong>av</strong> en diffusionsspärr som <strong>av</strong>sevärt minskade<br />
syrediffusionen. Sådana rör tillhandahålles idag <strong>av</strong> Wirsbo i form <strong>av</strong> evalPex <strong>för</strong><br />
distribution <strong>av</strong> radiatorvärme. Andra tillverkare arbetar med spärrskikt <strong>av</strong> aluminium.<br />
En annan möjlighet var att betrakta distributionsmediet som tappvarmvatten. Det är<br />
den lösningen GRUDIS-projektet valde.<br />
2.3. Tappvarmvatten som arbetsmedium<br />
Med varmvatten som arbetsmedium kunde man bortse från syreinläckaget, så länge<br />
alla komponenter och armaturer som kom i kontakt med mediet var <strong>av</strong>sedda <strong>för</strong><br />
syresatt vatten. Det var alltså viktigt att ta fram specifikationer <strong>för</strong> val <strong>av</strong> kopplingar,<br />
ventiler, pumpar, mätare, värmeväxlare, mm. Själva PEX-rören (utan syrespärr)<br />
<strong>av</strong>sedda <strong>för</strong> varmvatten var godkända <strong>för</strong> dricksvattentransport.<br />
│ 9
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
10 │<br />
2.4. GRUDIS – bassystem<br />
GRUDIS-systemet blev således en ny typ <strong>av</strong> distributionssystem, där vattnet <strong>av</strong>tappas<br />
direkt till tappställen. Radiatorkretsen ansluts via värmeväxlare (i koppar eller<br />
rostfritt).<br />
Figur 2.1 visar ett grundschema över GRUDIS-systemet.<br />
Primär <strong>fjärrvärme</strong><br />
KV<br />
Figur 2.1: GRUDIS grundut<strong>för</strong>ande som sekundärt system anslutet till primär <strong>fjärrvärme</strong>.<br />
Radiatorkretsens temperatur ligger under cirkulationskretsens temperatur.<br />
VV<br />
Som framgår <strong>av</strong> figuren så tillsätts kallvatten till huvudledningen och varmvatten<br />
tappas <strong>av</strong> successivt vid <strong>för</strong>brukningsställen. Beroende på driftkurvan kan<br />
temperaturen vintertid vara <strong>för</strong> hög. T ex kan distributionskretsen ha en drift kurva<br />
90/60°C. Då måste ytterligare kallvatten blandas in vid husens tappställen <strong>för</strong> att få ner<br />
temperaturen till erforderliga 55 resp 60°C.<br />
Rad<br />
2.5. GRUDIS med VVC<br />
Distributionssystem <strong>för</strong> småhus byggs som brukligt utan VVC. Men i flerbostadshus<br />
ska det finnas VVC och detta kräver således någon form <strong>av</strong> återkoppling till<br />
cirkulationskretsen. En lösning <strong>för</strong> detta framgår <strong>av</strong> Figur 2.2. VVCn kunde dock vara<br />
<strong>mer</strong>a komplicerad än så. Ibland var man nämligen tvungen att koppla i VVCn på ett<br />
traditionellt sätt med VVC-pump och återvärmning via värmeväxlare. I det fallet fick<br />
man alltså tillgripa en extra VVC-värmeväxlare. Lösningen tar bort lite <strong>av</strong> udden med<br />
enkelheten som annars kännetecknar GRUDIS-anläggningar. I detta fall åter<strong>för</strong>s<br />
varmvatten till varmvattenkretsen. Detta <strong>av</strong>steg från den enkla GRUDIS-<strong>tekniken</strong><br />
berodde på problem med tryckpendlingar vid åter<strong>för</strong>ingen till returledningen.<br />
GRUDIS -systemet med VVC värmeväxlaren visas i Figur 2.4.<br />
KV
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Figur 2.2: GRUDIS-system med VVC-återkoppling via VVC-begränsare till<br />
cirkulationskretsen.<br />
<strong>Grudis</strong>krets<br />
2.6. GRUDIS – mätning<br />
VVC<br />
Rad<br />
VV<br />
KV<br />
Vid system utan VVC mäts såväl flöde och temperaturer till och från radiatorkretsen<br />
som flöde och varmvattentemperatur till VV-tappningen och till<strong>för</strong>t kallvatten.<br />
I flerfamiljsfastigheter med VVC mäts även VVC-flödet separat och <strong>av</strong>räknas från den<br />
totala <strong>för</strong>brukningen, vilket är en extra komplikation, se Figur 2.3. För VVCns returtemperatur<br />
tas i regel ett schablonvärde.<br />
Figur 2.3: GRUDIS-system med mätning <strong>av</strong> värme, varmvatten och VVC<br />
<strong>Grudis</strong>krets<br />
T f<br />
T r<br />
Figur 2.4: GRUDIS-system med VVC-värmeväxlare.<br />
<strong>Grudis</strong>krets<br />
T f<br />
T r<br />
VVC<br />
VVC<br />
Rad<br />
KV<br />
VV<br />
Rad<br />
VV<br />
KV<br />
│ 11
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
12 │<br />
3. GRUDIS experimentanläggningar<br />
Målgruppen <strong>för</strong> GRUDIS-<strong>tekniken</strong> var småhusområden och gles bebyggelse. De<br />
<strong>för</strong>sta demonstrationsprojekten i Hammarstrand, Vedevåg, Söderbärke och Kil är<br />
typiska exempel på detta. Målsättningen med dessa anläggningar var:<br />
att demonstrera GRUDIS-<strong>tekniken</strong> i praktiskt ut<strong>för</strong>ande i olika systemtekniska<br />
applikationer<br />
att utvärdera teknisk funktion och ekonomiskt utfall i <strong>för</strong>hållande till<br />
resultaten inom FoU-projektet<br />
att initiera utveckling <strong>av</strong> material, komponenter och systemlösningar.<br />
Den <strong>för</strong>sta anläggningen byggdes i Hammarstrands tätort i Ragunda kommun,<br />
Jämtland, under hösten/vintern 1985/86. Hammarstrandsanläggningen följdes <strong>av</strong> en ny<br />
anläggning i Vedevågs tätort, Lindesbergs kommun, Västmanland, under<br />
hösten/vintern 1986/87.<br />
Ytterligare anläggningar har därefter byggts i Söderbärke tätort i Dalarna (1988) och i<br />
Kils tätort i Värmland (1989 – 1993).<br />
3.1. Hammarstrand<br />
GRUDIS-systemet i Hammarstrand <strong>för</strong>sörjer 20 abonnenter med ett sammanlagt<br />
effektbehov på 2.4 MW. Värmeproduktionen sker i en fastbränsleeldad anläggning<br />
med rökgaskylare. GRUDIS-systemet <strong>för</strong>sörjer de centrala delarna <strong>av</strong> Hammarstrands<br />
tätort, dvs främst större kontors- och bostadshus. Eftersom det främst rörde sig om<br />
större fastigheter var Hammarstand ett besvärligt projekt att starta GRUDISdemonstrationen<br />
med. Den totala längden på ledningsnätet uppgår till 2 200 m.<br />
Ungefär 60 % <strong>av</strong> nätet <strong>för</strong> dimensionerna upp till DN 63 mm utgörs <strong>av</strong> en integrerad<br />
flexibel ledning med medierör <strong>av</strong> PEX, isolering <strong>av</strong> PEX-skum samt korrugerad<br />
mantel <strong>av</strong> PEH. Rörsystemet tillverkades då <strong>av</strong> Uponor (idag Ecoflex). Resterande rör<br />
är styva PUR-isolerade hålrör <strong>av</strong> märke Aquatett.<br />
För den resterande delen, stamledningen genom samhället i dimensionerna DN 75, 90<br />
och 110 mm, utnyttjades ett konventionellt hålrörssystem (Aqu<strong>av</strong>arm) med isolering<br />
<strong>av</strong> PUR-skum, mantelrör <strong>av</strong> PEH och styrrör <strong>av</strong> PVC. Efter hopfogning <strong>av</strong><br />
hålrörskulverten drogs medieröret (PEX) i skarvfria längder genom hålröret.<br />
Anslutningen <strong>av</strong> större fastigheter har med<strong>för</strong>t ett relativt stort antal <strong>av</strong>greningspunkter<br />
i mark (16 st). Avgreningarna består <strong>av</strong> prefabricerade T-rör i koppar med pålödda<br />
medierörskopplingar i <strong>av</strong>zinkningshärdig mässing. Installationen <strong>av</strong> dessa T-rör i mark<br />
drog <strong>av</strong>sevärt ner den annars höga framdrivningstakten i rörläggningsarbetet.<br />
Karakteristiskt <strong>för</strong> Hammarstrand är att systemet har byggts <strong>för</strong> relativ hög<br />
värmetäthet, vilket gjorde att man snart kom upp i rördimensioner som icke är ideala<br />
<strong>för</strong> plaströrsnät. Att detta dessutom gjordes i en <strong>för</strong>sta experimentanläggning var ett<br />
grundfel, vilket man <strong>för</strong>stod senare.<br />
Anläggningen och experimentresultaten är beskrivna i referenserna [17, 18, 19, 28, 29,<br />
30, 31].
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
3.2. Vedevåg<br />
Anläggningen i Vedevåg är en direkt fortsättning <strong>av</strong> experimentbyggnationsserien<br />
som påbörjades med Hammarstrand. Anläggningen <strong>för</strong>sörjde ursprungligen 9<br />
abonnenter omfattande 12 flerbostadshus, skola och ålderdomshem.<br />
Värmeproduktionen var då baserad på uteluftvärmepumpar och den totala anslutna<br />
effekten är 1.2 MW.<br />
Rörsystemet i Vedevåg är ett flexibelt hålrörssystem med mantel, isolering och<br />
styrrör. Hålrören levererades i 12-meterslängder (Aqu<strong>av</strong>arm) och plastmedierören<br />
levererades i skräddarsydda längder. Hålrören är <strong>för</strong>sedda med ändtätningar och<br />
styrrören/hålrören skarvas enkelt samman med en speciell typ <strong>av</strong> snäppringskoppling<br />
som sitter på styrrören.<br />
Figur 3.1: Inmatning <strong>av</strong> medierör i den färdigt lagda hålrörsledningen<br />
Mantelrörsskarven tätades med ett vanligt krymp<strong>för</strong>band. Därefter drogs de skarvfria<br />
skräddarsydda medierören in i den färdigskarvade hålrörssektionen, vilket med<strong>för</strong>de<br />
att antalet medierörkopplingar i marken begränsades till ett minimum. Den här<br />
använda flexibla hålrörsledningen kunde <strong>för</strong>ena målsättningen med flexibilitet och<br />
skarvfria skräddarsydda längder på ett bättre sätt än systemet i Hammarstrand<br />
Den totala längden på ledningssystemet i Vedevåg är ca 900 m. Systemet består <strong>av</strong><br />
flexibla ledningar i hela dimensionsområdet (DN 40 - Ø 75 mm), vilket är en<br />
<strong>för</strong>bättring i <strong>för</strong>hållande till Hammarstrandsanläggningen. De klenare dimensionerna<br />
DN 40 - Ø 50 mm har levererats som dubbelrör och dimensionerna DN 63 - DN 75<br />
mm som enkelrör (se Figur 3.1).<br />
Man kan betrakta GRUDIS-anläggningen i Vedevåg som blockcentralteknik <strong>för</strong><br />
<strong>för</strong>sörjning <strong>av</strong> ett väl definierat bebyggelseområde. Området kom<strong>mer</strong> endast att<br />
expandera i begränsad omfattning. Det innebär att den yttre ramen <strong>för</strong> tillämpning <strong>av</strong><br />
GRUDIS-<strong>tekniken</strong> är väl uppfylld. Eftersom hela det utnyttjade dimensionsområdet<br />
kunnat installeras med flexibla ledningar har stora <strong>för</strong>delar kunnat uppnås. Det har<br />
varit möjligt att projektera ett så gott som skarvfritt system i mark. Endast tre<br />
<strong>av</strong>greningspunkter har installerats.<br />
Vid ett senare tillfälle på 1990-talet ändrades anläggningen på så sätt att några hus<br />
revs och nya tillkom med totalt samma effekt som tidigare. Dessutom anslöts systemet<br />
sekundärt till <strong>fjärrvärme</strong> som <strong>för</strong>ses med spillvärme från Vedevågs Bruk.<br />
│ 13
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
14 │<br />
Anläggningen och experimentresultaten är beskrivna i referenserna [20, 21, 22, 23,<br />
24].<br />
3.3. Söderbärke<br />
GRUDIS-systemet i Söderbärke tätort, Smedjebackens kommun, är en vidareutveckling<br />
<strong>av</strong> den systemteknik som byggdes i Vedevåg. Anläggningen i Söderbärke<br />
<strong>för</strong>sörjer 4 större flerfamiljshus, ålderdomshem samt servicelokaler. Totalt har 7 större<br />
och 16 mindre <strong>fjärrvärme</strong>centraler installerats och den totala anslutna effekten uppgår<br />
till ca 1 MW. Närvärmesystemet i Söderbärke omfattar en komplett blockcentral<br />
inkluderande panncentral, <strong>fjärrvärme</strong>ledningar, <strong>fjärrvärme</strong>centraler samt konvertering<br />
<strong>av</strong> direktelvärmda markbostäder (vattenburet värmesystem inomhus).<br />
Distributionssystemet i Söderbärkeanläggningen (Figur 3.2) består <strong>av</strong> tre olika<br />
systemdelar:<br />
GRUDIS-högtemperatursystem (90°C), som är en vidareutveckling <strong>av</strong> de<br />
anläggningar som byggts tidigare<br />
Fyra-rörssystem (75 - 80°C) anslutet till högtemperatursystem <strong>för</strong><br />
utbyte/renovering <strong>av</strong> uttjänta sekundärsystem<br />
GRUDIS-lågtemperatursystem (65°C) i kombination med konvertering <strong>av</strong><br />
direktelvärmda markbostäder till vattenburna värmesystem.<br />
Fjärrvärmeledningen är <strong>av</strong> samma konstruktion som i Vedevåg, dvs flexibel hålrörsledning<br />
<strong>av</strong> Aqu<strong>av</strong>arm. Den sammanlagda ledningslängden i Söderbärke är 1 650 m.<br />
Dimensionerna upp t o m DN 50 mm har levererats som twinrör. Dimensionerna<br />
DN 40, DN 32 och DN 25 mm har både levererats med och utan syrespärrat medierör,<br />
beroende på tillämpningen.<br />
Vid sidan om GRUDIS-<strong>tekniken</strong> på två olika temperaturnivåer har också ett fyra-rörssystem<br />
installerats. Det senare <strong>av</strong>såg byte <strong>av</strong> 290 m<br />
asbestcementkulvert till plaströrsledning. I detta fall är medierören <strong>för</strong><br />
värmedistribution syrespärrade medan varmvatten och VVC är<br />
ospärrade. Systemet <strong>för</strong> radiatorvärme är anslutet sekundärt till det<br />
primära GRUDIS-nätet, och värmevattnet och varmvattnet distribueras<br />
separat, se<br />
Figur 3.3.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Figur 3.2 GRUDIS-nät i Söderbärke<br />
Figur 3.3: <strong>Grudis</strong>-fyra-rörssystem i Söderbärke. Fyra-rörsledningen <strong>för</strong>ser<br />
tre fastigheter med värme och varmvatten<br />
│ 15
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
16 │<br />
Vidare har ett GRUDIS lågtemperatursystem (65°C) i kombination med konvertering<br />
<strong>av</strong> direktelvärmda markbostäder installerats (Figur 3.4). Systemlösningen <strong>för</strong> denna<br />
anläggningsdel bygger även i detta fall på utnyttjande <strong>av</strong> tappvarmvatten som<br />
distributionsmedium men temperatur- och trycknivåerna är lägre <strong>för</strong> att underlätta<br />
direktkopplingar till fastigheternas värme- och tappvattensystem.<br />
Figur 3.4: <strong>Grudis</strong> lågtemperatursystem i Söderbärke kopplat till <strong>Grudis</strong><br />
högtemperatursystem.<br />
Lågtemperaturssystemet är kopplat direkt till högtemperatursystemet, en separat cirkulationspump<br />
och shuntgrupp svarar <strong>för</strong> de lokala driftparametrarna, dvs en<br />
distributionstemperatur <strong>av</strong> 65°C. 590 m GRUDIS-ledning och 16 FV-centraler<br />
<strong>för</strong>sörjer 32 elkonverterade lägenheter i parhus med värme och varmvatten.<br />
Anläggningen och experimentresultaten är beskrivna i referenserna [25, 26, 34, 35,<br />
36].<br />
3.4. Kil<br />
I Kil byggde Kil Energi AB <strong>för</strong>utom ett <strong>fjärrvärme</strong>område också närvärmeområdet<br />
Kilslund vilket baserades på ett GRUDIS nät. Värmen kom<strong>mer</strong> från en flispanna på<br />
500 kW, kompletterad med två oljepannor på ca 250 kW var. Kilslund byggdes mellan<br />
åren 1989 –1991, delvis som ett experimentbyggnadsprojekt. Idag är ca 230 småhus<br />
anslutna till 7000 m PEX-ledningar.<br />
Värmen från panncentralen transporteras i stålrörsledning till fem undercentraler. Från<br />
dessa undercentraler transporteras sedan värmen sekundärt vidare som GRUDISsystem<br />
till villakunderna och ett daghem. Undercentralerna är inrymda i<br />
”Friggebodar” som väl smälta in i småhusomgivningen. Där sker även<br />
värmemätningen. GRUDIS-systemet är byggt utan skarvar i mark och alla ledningar är<br />
dragna in till husen, sam<strong>för</strong>lagda med andra ledningar såsom kallvatten, el och tele. I<br />
varje hus finns en <strong>fjärrvärme</strong>central som behöver ca 0,32 m² golvyta.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Figur 3.5:<br />
Indragning och<br />
sam<strong>för</strong>läggning <strong>av</strong><br />
ledningssystem i småhus i<br />
Kilslund<br />
Det som är unikt med Kil är att man verkligen har <strong>för</strong>sökt få alla bygg<strong>för</strong>etag och<br />
entreprenörer att samarbeta kring GRUDIS-idén och att samordna sina åtaganden <strong>för</strong><br />
att pressa kostnader i störst möjliga mån. De totala anslutningskostnaderna (rörledning<br />
och undercentraler) kostade ca 30 000 SEK per lägenhet i 1989 prisläge, var<strong>av</strong><br />
plaströrsdelen var 17000 SEK. Idag motsvarar detta ungefär 50 % högre kostnader.<br />
Anläggningen och experimentresultaten är beskrivna i referens [37].<br />
Tabell 3.1: GRUDIS experimentanläggningar<br />
Ort/år<br />
Ägare/<br />
Byggherre<br />
Anslutn.<br />
effekt (kW)<br />
Antal FC<br />
Längd (m<br />
dike)<br />
System<br />
Hammarstrand Ragunda 2 400 20 900 (hålrör) + Aquatett/<br />
1985<br />
Energi AB<br />
1300 (flex) Ecoflex<br />
Vedevåg 1987 Linde Energi 1 250 9 900 Aqua-Pex<br />
AB<br />
(Aqu<strong>av</strong>arm)<br />
Söderbärke 1988 Bärkehus AB 1 000 23 900 + 300 + Aqua-Pex<br />
570<br />
(Aqu<strong>av</strong>arm)<br />
Kil 1989- 1991 Kils Energi AB 1 000 230 7000 Aqua-Pex<br />
(Aqu<strong>av</strong>arm)<br />
│ 17
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
18 │<br />
4. Övriga GRUDIS anläggningar<br />
Förutom de i <strong>av</strong>snitt 3 beskrivna experimentanläggningarna byggdes även en rad<br />
GRUDIS-anläggningar som vanliga entreprenadsprojekt. En rad <strong>av</strong> dessa som vi har<br />
fått kännedom om är listade i Tabell 4.1. Anläggningarna ingick i vår enkät- och<br />
telefon<strong>för</strong>frågning och svaren ingår i diskussionerna i <strong>av</strong>snitt 6.<br />
Tabell 4.1: Övriga GRUDIS-system<br />
Ort/år Byggherre<br />
Märsta – kv<br />
Televerket<br />
Kristianstad -<br />
Stenbacke 1<br />
1988<br />
Växjö – kv<br />
Goshage<br />
1988<br />
Lund – kv<br />
Ladugårdsmarken<br />
Skarne AB<br />
LB-Hus /<br />
C4Energi AB<br />
Anslutn.<br />
effekt (kW)<br />
Antal<br />
kunder/FC<br />
Längd<br />
(m dike)<br />
System<br />
2130 13 parhus 300 Aqu<strong>av</strong>arm<br />
Växjö Energi 700 102 småhus,<br />
1 daghem<br />
Lunds<br />
kommunfastigheter<br />
ca 4000 Ecoflex<br />
1100 1600 Aqu<strong>av</strong>arm
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
5. Fyra-rörssystem<br />
Under slutet på 1980-talet, då GRUDIS-systemet var nytt, var även plaströrs<strong>tekniken</strong><br />
som sådan ny och okänd. Det <strong>för</strong>ekom då oftast, att man sammanblandade GRUDIS<br />
och plaströrs<strong>tekniken</strong> och kallade alla system, där plaströr kom till användning, <strong>för</strong><br />
GRUDIS. Det byggdes dock många fler plaströrssystem som fyra-rörssystem än som<br />
GRUDIS-system. I tabell 5.1 görs en sammanställning <strong>av</strong> några fyra-rörssystem som<br />
ingår i vår analys.<br />
Tabell 5.1: Fyra-rörs plaströrssystem<br />
Ort/år Byggherre<br />
Anslutn.<br />
effekt (kW)<br />
Antal<br />
lägenheter<br />
Längd<br />
(m dike)<br />
System<br />
Storuman –<br />
kv Målaren1990<br />
HSB 300 30 200 Ecoflex<br />
Storuman -<br />
kv Bärbacka1995<br />
HSB 400 39 300 Ecoflex<br />
Umeå – kv<br />
Stiftelsen 1000 120 1300 Ecoflex<br />
flyttblocket<br />
Bostaden AB<br />
Lund<br />
Lunds 1100 121 1100 Aqu<strong>av</strong>arm<br />
-flera system kommunfastigheter<br />
│ 19
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
20 │<br />
6. Samlade erfarenheter - Sverige<br />
Nedan ges en sammanställning <strong>av</strong> de drifterfarenheter som framkom vid<br />
telefonkontakt eller besök hos anläggningsansvariga. Vi skickade också ut ett enkelt<br />
frågeformulär som skulle ge de viktigaste systemuppgifterna svart på vitt. Dessa<br />
returnerades dock endast delvis med fullständiga uppgifter. Det är oftast också så att<br />
genom byte <strong>av</strong> driftansvarig finns inte en fullständig bild som täcker hela perioden<br />
som systemet varit i drift.<br />
6.1. Plaströr och rörkopplingar<br />
Medierören som används i Sverige levereras i huvudsak <strong>av</strong> Wirsbo. De levereras i två<br />
kvaliteter: Syrespärrade rör evalPEX som normalt används <strong>för</strong> värmedistribution samt<br />
ospärrade PEX-rör <strong>av</strong>sedda <strong>för</strong> tappvattendistribution. För GRUDIS-tillämpningen är i<br />
<strong>för</strong>sta hand de sistnämnda rören <strong>av</strong> intresse, eftersom de har livsmedelscertifikat.<br />
Plaströren är designade <strong>för</strong> att kunna köras kontinuerligt enligt en 90/70°C<br />
framledningskurva (ca 100 h/år på 90°C), drifttrycket är 6 bar. Vidare kännetecknas<br />
rören <strong>av</strong> att de har högre syrediffusion (ospärrade PEX-rör) respektive låg<br />
syrediffusion (evalPEX). Även diffusion <strong>av</strong> vattenånga genom rörväggen <strong>för</strong>ekom<strong>mer</strong><br />
i viss utsträckning. Dessa begränsningar måste noggrant beaktas <strong>för</strong> att uppnå lång<br />
teknisk livstid, vilken under dessa villkor kan uppgå till storleksordningen 100 år.<br />
Fel i medierör är ytterst sällsynta. Det <strong>för</strong>ekom dock i samband med introduktionen <strong>av</strong><br />
plaströr leveranser <strong>av</strong> plastmedierör från Wirsbo med tillverkningsfel som ledde till<br />
rörh<strong>av</strong>erier på 1980-talet. Detta hände bl a i Växjö, där ett GRUDIS-system<br />
installerades 1988 och där enstaka rör h<strong>av</strong>ererade efter 10 driftår. H<strong>av</strong>eriorsaken har<br />
utretts och tillverkningsfel konstaterats.<br />
I Hammarstrand har det under driftfasen uppträtt en skada på ett T-rör i mark samt ett<br />
medierörsbrott. Felet på T-röret bestod i ett montagefel i en lödfog mellan rördetalj<br />
och medierörskoppling. Medierörsbrottet visar sig efter laboratorieundersökning även<br />
det härröra från felaktig kvalitet vid leveransen.<br />
I Umeå uppdagades ett kuriöst fel: Man hittade läckage redan vid provdriften och vid<br />
uppgrävning <strong>av</strong> ledningen och kontroll <strong>av</strong> medieröret upptäcktes ett kulhål samt<br />
tillhörande patron.<br />
I Lund upptäckte man i ett fall inträngande vatten i ett hus. Vid uppgrävningen fann<br />
man en spricka i manteln, där grundvatten kunde tränga in och så småningom nå<br />
huset.<br />
I vissa enstaka fall (Märsta) tyckte man att vattendiffusionen i plaströr kunde vara<br />
orsaken till att systemet fick <strong>av</strong>luftas ofta och vatten fyllas på (detta kan dock även ha<br />
andra orsaker).<br />
Från Kristianstad kom<strong>mer</strong> en anmärkning på eventuellt något högre värme<strong>för</strong>luster än<br />
i stålrörssystem. Men detta är inte tydligt uppmätt och det skulle behövas en<br />
jäm<strong>för</strong>ande utvärdering <strong>av</strong> olika system <strong>för</strong> att kunna konstatera fakta.<br />
6.2. Korrosion<br />
I Vedevåg har en skada upptäckts efter det tredje driftåret. I likhet med den ovan<br />
nämnda skadan i Hammarstrand rörde det sig om ett montagefel på ett T-rör i mark.<br />
En por i svetsfogen mellan T-rör och medierörkopplingen har lett till korrosion på en<br />
klämringskoppling. Detta resulterade i sin tur i kopplingsbrott.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Korrosion orsakad <strong>av</strong> det syresatta vattnet kunde även leda till problem i väl<br />
kontrollerade system, såsom i Kil. Även om alla komponenter var specificerade <strong>för</strong> att<br />
hålla tappvattenkvalitet, så innehöll en viss typ <strong>av</strong> styrventiler en liten stålaxel som<br />
korroderade. Ett stort antal styrventiler fick bytas.<br />
Ett annat problem uppträdde vid dricksvatten med hög kloridhalt. Det finns ju ingen<br />
möjlighet att på kemisk väg behandla vattnet. Det har påvisats korrosionsproblem<br />
såväl i Kil som i Lund på komponenter såsom ventiler, mätare, pumpar, som normalt<br />
ska klara tappvarmvatten. I Lund fick man tillgripa dyrbar vatten<strong>av</strong>saltning <strong>för</strong> att<br />
klara problemet. Förutom kostnader <strong>för</strong> <strong>av</strong>saltningen betingar detta extra underhållskostnader.<br />
Ett annat problem rapporteras bl a från Söderbärke och Hammarstrand.<br />
Tryckreduceringen i samband med kallvatteninblandningen kan leda till höga lokala<br />
flöden, vilket kunde resultera i erosionskorrosion. Vid båda ställena var man tvungen<br />
att byta blandningsventilerna.<br />
6.3. Komponentteknik<br />
En nyckelkomponent i GRUDIS-system är till<strong>för</strong>sel <strong>av</strong> kallvatten som ersätter det <strong>av</strong>tappade<br />
tappvarmvattnet. I de <strong>för</strong>sta anläggningarna experimenterades med olika<br />
lösningar <strong>för</strong> att klara <strong>av</strong> en inblandning <strong>av</strong> kallvatten utan temperaturpendlingar.<br />
Problemet är nämligen att trycket i returledningen varierar beroende på värmelasten<br />
och tappflödet, vilket innebär att kallvattenledningens tryck vid vissa tillfällen kan<br />
vara lägre än returledningens. Problemet <strong>för</strong>stärktes genom att man från<br />
entreprenörshåll tillämpade ganska så snål ledningsdimensionering, eftersom<br />
rörekonomin var gynnsammare <strong>för</strong> de små dimensionerna. T ex används i<br />
Hammarstrand två cirkulationspumpar i serie <strong>för</strong> att få tillräckligt mycket effekt<br />
vintertid. I de flesta fall behövdes således också en tryckhöjningspump <strong>för</strong> kallvatten<br />
vilket visas i Figur 2.1. Tryckskillnaderna mellan matarvattnet och returledningen<br />
kunde då resultera i temperaturpendlingar.<br />
Ett annat tryckhållningsproblem uppstod när man ville åter<strong>för</strong>a vattnet via en VVCbegränsare<br />
till returledningen, se principschemat Figur 2.2. Även här kunde tryckpendlingar<br />
uppträda med resultatet att det <strong>för</strong>ekom backflöde och temperaturpendlingar<br />
i kundens varmvattentappning. Detta åtgärdades i Hammarstrand genom att<br />
i efterhand bygga in värmeväxlare och återcirkulera VVCn till varmvattenledningen<br />
(Figur 2.4). På så sätt slapp man den i Figur 2.3 beskrivna tredje varmvattenmätaren<br />
<strong>för</strong> VVC-flödet. VVC-värmeväxlaren användes därefter i alla de övriga<br />
experimentanläggningarna.<br />
6.4. Systemval<br />
De allra flesta som bygger plaströrsledningar gör det med referens till följande<br />
system<strong>för</strong>delar:<br />
enkel ledningsläggning, lätt att undvika hinder<br />
små och grunda diken<br />
hög framdrivnings- och återställningshastighet<br />
skarvfritt från hus till hus i skräddarsydda längder, kam<strong>för</strong>läggning<br />
syrespärrade plaströr kan kombineras med stålrör<br />
│ 21
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
22 │<br />
god ekonomi <strong>för</strong> små system, dvs < 500 kW per ledning. Markarbete och<br />
ledningsinstallation kan ut<strong>för</strong>as <strong>av</strong> samma entreprenör<br />
samordning med andra ledningsarbeten <strong>för</strong>delaktig.<br />
De som är emot plaströrsledningar an<strong>för</strong> följande motargument:<br />
begränsad systemflexibilitet (tryck, temperatur)<br />
begränsning i systemstorlek, begränsad utbyggbarhet<br />
syrediffusion<br />
vattenångadiffusion<br />
plast!!!!!<br />
De som valde GRUDIS-<strong>tekniken</strong>, gjorde det med följande argument:<br />
mindre antal komponenter (värmeväxlare), resulterande i enklare<br />
<strong>fjärrvärme</strong>central<br />
enklare reglering<br />
bättre systemekonomi.<br />
Som vi ska se, så håller många <strong>av</strong> argumenten <strong>för</strong> plaströr i allmänhet. Däremot är det<br />
<strong>mer</strong>a tveksamt, om argumenten <strong>för</strong> en GRUDIS-lösning håller efter att vi har<br />
sammanställt alla erfarenheter.<br />
En realitet som framkom i flera studier [32, 42, 43] är att kostnads- och<br />
flexibilitets<strong>för</strong>delar är störst vid små rördimensioner, dvs < DN50 – DN60. För större<br />
dimensioner drar främst materialkostnaderna iväg, vilket innebär att stålrörssystem då<br />
kan bli <strong>för</strong>delaktigare. Flexibiliteten och samordningsvinsterna är väl säkrade och<br />
accepterade <strong>av</strong> alla som hanterade plaströrssystem, så länge man håller sig till klena<br />
dimensioner. Vid stora dimensioner faller denna enkelhets- och ekonomifaktor bort.<br />
Således är systemstorleken en viktig faktor i sammanhanget. Plaströrssystemet är <strong>av</strong><br />
detta skäl inte att betrakta som ett <strong>fjärrvärme</strong>nät, som per definition ska ta hänsyn till<br />
framtida lastökningar, utan snarare ett blockcentralsystem som <strong>för</strong>sörjer en på<br />
<strong>för</strong>hand definierad bebyggelsegrupp. Kanske är denna systembegränsning det<br />
starkaste argumentet mot plaströrs<strong>tekniken</strong>.<br />
Det finns stora samordningsvinster med annan ledningsdragning vid nybyggnation. I<br />
Kil och Kristianstad, t ex, demonstrerades framgångsrikt hur det går att samordna<br />
olika ledningsentreprenader <strong>för</strong> att uppnå minsta möjliga totalkostnad. Viktig i<br />
sammanhanget är en bra byggledning och engagemang <strong>av</strong> en samordnare eller<br />
totalentreprenör. Att samma entreprenör som gräver i marken även kan lägga<br />
ledningar, kopplar dem till annan utrustning och återfyller marken, upp till ca<br />
200m/dag, låter som en skröna, men har demonstrerats gång på gång i GRUDISentreprenaderna.<br />
Istället <strong>för</strong> att spränga, kan man gå runt ett hinder, och ligger<br />
ledningen något grundare i trädgårdarna så gör det inte heller något, så länge man inte<br />
lägger den <strong>för</strong> grunt på garageuppfarten. Kam<strong>för</strong>läggning från hus till hus har visat sig<br />
passa vissa områden, gatu<strong>för</strong>läggning är att <strong>för</strong>edra vid andra ställen. Anslutning till<br />
<strong>fjärrvärme</strong>central kan ske i en låda utan<strong>för</strong> huset eller inuti en garderob i huset. Men<br />
detta gäller plaströr<strong>tekniken</strong> i allmänhet och inte speciellt GRUDIS. Och samma sak<br />
gäller enkelrörs-, dubbelrörs- eller till och med fyra-rörs<strong>tekniken</strong>, eftersom alla dessa<br />
ut<strong>för</strong>anden tillhandahålls i form <strong>av</strong> färdiga ledningssystem på rulle.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Likaså är även de argument som talar mot plaströrsledningar desamma <strong>för</strong><br />
traditionella systemut<strong>för</strong>anden som <strong>för</strong> GRUDIS-<strong>tekniken</strong>. I båda fallen måste man<br />
beakta de tekniska begränsningarna. Plaströrsledningar måste byggas på sina egna<br />
villkor, i konventionellt eller i GRUDIS-ut<strong>för</strong>ande. Antingen som lokalt närvärmenät, t<br />
ex kopplat till biobränslepanna eller värmepump, <strong>för</strong> att nämna något exempel, eller<br />
som sekundärsystem till <strong>fjärrvärme</strong>. Det går aldrig att kombinera plaströrsledningar<br />
direkt med traditionellt designade <strong>fjärrvärme</strong>nät.<br />
Vid byggnation <strong>av</strong> mindre nät, t ex i småhusområden eller andra <strong>värmegles</strong>a områden<br />
har man ett val att träffa mellan olika typer <strong>av</strong> medierör:<br />
stålrör eller stålflex<br />
kopparrör<br />
plaströr.<br />
Valet träffas normalt med hänsyn till bästa totalekonomi, dvs med hänsyn till både<br />
investering och driftkostnad. Ibland måste man då också träffa ett val mellan:<br />
två-rörssystem med individuella <strong>fjärrvärme</strong>centraler<br />
fyra-rörssystem utgående från en undercentral.<br />
För koppar- och plaströrssystem gäller dessutom valet mellan<br />
konventionellt två-rörssystem med två värmeväxlare<br />
GRUDIS-system (en värmeväxlare till radiatorsystemet)<br />
systemet med direktvärme (värmeväxling mot tappvatten).<br />
GRUDIS är alltså endast en <strong>av</strong> många lösningar som man kan tillgripa <strong>för</strong> att få lägsta<br />
möjliga distributionskostnader. Oftast visade det sig dock att redan val <strong>av</strong><br />
plaströrssystemet innebar en lägre kostnad. Sättet att samordna rörinstallationen med<br />
andra ledningar, kam<strong>för</strong>läggning, ledningar utan skarv och <strong>av</strong>stick i marken och alla<br />
övriga installations<strong>för</strong>delar g<strong>av</strong> då utslaget.<br />
Däremot är det <strong>mer</strong>a tveksamt, om man med GRUDIS kan spara kostnader i själva<br />
<strong>fjärrvärme</strong>centralen. Jäm<strong>för</strong>t med en vanlig FC <strong>för</strong> parallellkoppling kan man spara in<br />
en värmeväxlare, men det behövs två eller tre flödesmätare istället <strong>för</strong> en och det<br />
behövs tryckreglering <strong>för</strong> kallvatteninblandning, och eventuellt <strong>för</strong> VVCn. Eftersom<br />
det idag finns fullgoda syrespärrade rör på marknaden, finns det inte längre en<br />
systemteknisk <strong>för</strong>del med GRUDIS-kopplingen som kan hän<strong>för</strong>as till<br />
plaströrssystemet. Dessutom kan man ju också välja varianten med en värmeväxling<br />
till tappvatten och direktanslutning <strong>av</strong> radiatorsystemet, ett system mycket vanligt i<br />
Danmark, se <strong>av</strong>sn. 7, om man vill få ner kostnaderna <strong>för</strong> VVCn.<br />
│ 23
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
24 │<br />
Figur 6.1: GRUDIS lågtemperatursystem såsom det byggdes t ex i<br />
Söderbärke eller Kristianstad<br />
Primär<br />
<strong>fjärrvärme</strong><br />
KV<br />
<strong>Grudis</strong> - lågtemperatursystyem<br />
VV<br />
Rad<br />
Den bästa chansen har GRUDIS-systemet om distributionstemperaturen kan ligga på<br />
60 -65°C hela året runt (temperaturen skulle passa småhusens radiatorsystem) och<br />
varmvatten kan tappas utan kallvatteninblandning. Sådana system, såsom det även<br />
framgår <strong>av</strong> Fel! Hittar inte referenskälla. skulle kunna vara en enkel lösning med god<br />
totalekonomi. Exempel på detta finns i Söderbärkes lågtemperaturdel och i<br />
Kristianstad.<br />
Vid högre distributionstemperaturer tror vi att <strong>fjärrvärme</strong>centralens kostnads<strong>för</strong>delar<br />
<strong>för</strong>svinner pga <strong>av</strong> högre antal komponenter <strong>för</strong> kallvatteninblandning och mätning<br />
samt risk <strong>för</strong> krånglig reglering. Erfarenheter från alla GRUDIS-anläggningar som<br />
körs på högre distributionstemperaturer talar <strong>för</strong> det. Men då kan det fortfarande vara<br />
så att valet <strong>av</strong> plaströrsledningar, i fyra- eller två-rörsalternativet, kan innebära en<br />
gynnsam lösning.<br />
6.5. Kostnader<br />
Jäm<strong>för</strong>ande rörlednings- och systemkostnader <strong>för</strong> olika typer <strong>av</strong> rörsystem har inte<br />
genom<strong>för</strong>ts i denna studie. En ut<strong>för</strong>lig jäm<strong>för</strong>else har t ex gjorts i en IEA-rapport [44]<br />
samt i referenserna [45, 46, 47]. Från ref [44] framgår att plaströrsledningens<br />
kostnads<strong>för</strong>del jmft med stålrör upphör vid dimensioner > DN 60, refererande till<br />
erfarenheter från såväl<br />
Sverige som Tyskland. Resultaten <strong>av</strong>ser i <strong>för</strong>sta hand tät småhusbebyggelse med 100<br />
% anslutning. I ref [46] visades att ekonomin <strong>för</strong> PEX-rörsystem i jäm<strong>för</strong>else med<br />
stålrörssystem är beroende på anslutningsgraden <strong>för</strong> småhus. Vid hög anslutningsgrad<br />
kan PEX-systemet vara gynnsammare, vid anslutningsgrader mindre än 70 % kan<br />
stålrörssystemet vara gynnsammare. Samtidigt visades att under vissa speciella villkor<br />
(områdesstorlek kring 45 hus) kan PEX-Quattro (fyra-rörssystemet) vara det<br />
överlägset bästa alternativet.<br />
Eftersom mark<strong>för</strong>utsättningar, värmetäthet och anslutningsgrad skiljer sig i varje<br />
enskilt fall, är det svårt att dra generella slutsatser <strong>för</strong> de olika alternativa<br />
ledningstyperna. Tidsstudier på jäm<strong>för</strong>bara projekt, såsom de planeras inom<br />
programmet <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong> just nu, borde dock kunna ge en vägledning <strong>för</strong><br />
typiska småhusområden.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Vad gäller GRUDIS-<strong>tekniken</strong> är de tillgängliga tidsstudierna [32] nu ca 15 år gamla.<br />
Det är där<strong>för</strong> vanskligt att dra slutsatser från dessa studier. Det kunde följaktligen vara<br />
en bra idé att inkludera även en tidsstudie <strong>för</strong> GRUDIS-lågtemperatursystem i<br />
ovannämnda utvärderingsprojekt.<br />
6.6. Diskussion<br />
Viktigt att skilja mellan GRUDIS och plaströrssystem<br />
Om man vill sammanfatta de svenska erfarenheterna så långt så är slutsatsen att det är<br />
viktigt att skilja mellan GRUDIS-<strong>tekniken</strong> och plaströrssystem.<br />
Plaströrssystem<br />
Plaströrssystem utgör ett enkelt och billigt rörsystem <strong>för</strong> små <strong>fjärrvärme</strong>nät. Som<br />
också framgår <strong>av</strong> de danska erfarenheterna i <strong>av</strong>snitt 7 med upp till 30 års<br />
drifterfarenhet så är <strong>tekniken</strong> problemfri och enkel att kombinera med stålrörsystem i<br />
dimensioner upp till DN 50 – DN 60. Det är dock viktigt att projektera<br />
ledningssystemet <strong>för</strong> de villkor som gäller <strong>för</strong> plaströr: 90°C som max temperatur och<br />
6 bar som max tryck. Syrediffusion är inget större problem med dagens syrespärrade<br />
rör.<br />
Med undantag <strong>av</strong> problem orsakade <strong>av</strong> produktionsfel i Växjö så finns endast ett fåtal<br />
rörbrott och/eller kopplingsbrott rapporterade. Skador som kan hän<strong>för</strong>as till<br />
syrediffusion har endast <strong>för</strong>ekommit i plaströr monterade under deras barndomstid.<br />
Erfarenheter angående <strong>för</strong>höjd värmeledning pga vattenångadiffusion är inte<br />
rapporterade, dock talar danska erfarenheter <strong>för</strong> att så kan vara fallet. Man<br />
rekommenderar från dansk sida en något större initialisolering.<br />
Den svenska rädslan <strong>för</strong> plaströrssystem beror således troligtvis på inkompabiliteten<br />
med driftparametrarna i konventionella stålrörsnät.<br />
Sekundäranslutning rekommenderas<br />
Det bästa sättet att ansluta lokala <strong>värmegles</strong>a områden med plaströrssystem är genom<br />
sekundäranslutning. Tryck- och temperaturnivåer i dessa nät kan anpassas till<br />
plaströrens egenskaper och är fullt tillräckliga <strong>för</strong> att distribuera värme till områden<br />
med 50 – 100 lägenheter/småhus. Mindre lokala <strong>fjärrvärme</strong>/närvärmesystem kan<br />
dessutom från början dimensioneras så att de passar <strong>för</strong> uteslutande<br />
plaströrsanvändning. Om två- eller fyra-rörssystem bör väljas beror helt och hållet på<br />
de lokala omständigheterna, t ex värmetäthet, anslutningsgrad eller existerande<br />
bebyggelse, m m.<br />
GRUDIS-system är tveksamt<br />
Erfarenheterna från GRUDIS-systemen är blandade. Det finns några system som<br />
fungerade <strong>mer</strong> eller mindre klanderfritt och det finns system från experimenttiden på<br />
åttiotalet som hade och har problem med kallvatteninblandning och VVC. Men<br />
eftersom moderna värmeväxlare har blivit <strong>för</strong>hållandevis billiga, så tror vi inte att man<br />
kan spara mycket pengar i en GRUDIS-koppling jäm<strong>för</strong>t med en konventionell<br />
<strong>fjärrvärme</strong>central. Även om man kan spara in en större värmeväxlare (<strong>för</strong><br />
varmvattenproduktion) så tillkom<strong>mer</strong> andra komponenter <strong>för</strong> tryckreglering, VVC och<br />
mätning, vilket gör det <strong>mer</strong> än tveksamt om man kan spara några pengar med<br />
GRUDIS.<br />
Den bästa GRUDIS-tillämpningen kan tänkas ske i lågtemperatursystem i mindre nät<br />
med en framledningstemperatur på 60°C - 65°C, där enkla FC kan åstadkommas utan<br />
VVC, där tappvatten kan tappas <strong>av</strong> direkt utan kallvatteninblandning och i vilka man<br />
│ 25
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
26 │<br />
ansluter radiatorsystemet med en max-temperatur <strong>av</strong> 50°C. Områden med nybyggda<br />
eller elkonverterade småhus kunde således vara väl lämpliga <strong>för</strong> GRUDIS-systemet.<br />
Viktigt med rätt injustering <strong>av</strong> husinstallationer<br />
Plaströrssystem har en stor kostnadsprogression med ökande rördimension och<br />
erbjuder endast kostnadsgynsamma lösningar i dimensionsregistret < DN40 (och i<br />
system där olika storlekar kombineras upp till DN 60). Vidare är pga<br />
temperaturbegränsningen också den maximala levererade effekten mindre än i lika<br />
stora stålrörsystem. Av den anledningen är det extra viktigt att husens värmesystem är<br />
rätt injusterade, dvs helst injusterade enligt lågflödesprincipen. Detta var t ex planerat i<br />
Hammarstrand, dock fullbordades det aldrig till fullo, med kapacitetsbrist som följd.<br />
Plaströrstillämpningar bör alltså vara karakteriserade genom lågtemperatur-<br />
/lågflödesdrift.<br />
Viktigt med enkla installations<strong>för</strong>eskrifter<br />
De viktigaste erfarenheterna från GRUDIS- och plaströrsinstallationer är att det är så<br />
enkelt att installera plaströr. Den låga temperaturen, flexibiliteten, ringa antal skarvar,<br />
skarvfrihet i marken, allt talar sitt tydliga språk till <strong>för</strong>mån <strong>för</strong> enkla installations<strong>för</strong>eskrifter.<br />
Om ledningar dras utan<strong>för</strong> trafikerade områden kan man dessutom tulla på<br />
läggningsdjup, sandbädd, dräneringsrör mm. Tryckprovningen kan göras enklare<br />
eftersom ställen med läckagerisker (kopplingar) är lättillgängliga ovan<strong>för</strong> mark.<br />
Anslutningar kan ske utan<strong>för</strong> huset eller inne i en garderob. Ledningsdragningen kan<br />
ske på olika tänkbara sätt, t ex via vinden, via källaren, via gångstigen, <strong>för</strong>lagda i<br />
taksprånget eller intill hussockeln.<br />
Om man istället <strong>för</strong> en genomströmningsväxlare använder sig <strong>av</strong> en VV<strong>för</strong>rådsberedare<br />
i ett hus kan servisdimensionerna <strong>för</strong> småhus minskas till slangnivå,<br />
dvs DN12 – DN15. Sådana serviser kan enkelt läggas utmed gångstigen till huset.<br />
Även grannhusen kan inkopplas via sådana ”slangserviser” utgående från en FC med<br />
<strong>för</strong>rådsberedare installerad i ett <strong>av</strong> husen.<br />
Föreskrifter <strong>för</strong> installatör <strong>av</strong> plaströrssystem bör således skilja mellan trafikerad och<br />
otrafikerad mark.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
7. Samlade erfarenheter från Danmark<br />
Detta <strong>av</strong>snitt har bidragits <strong>av</strong> Leif Amby, DANINCO. 1<br />
7.1. Inledning<br />
ZW Energiteknik g<strong>av</strong> 2003-12-18 DANINCO i uppdrag att ut<strong>för</strong>a en enkel studie <strong>för</strong><br />
att beskriva om GRUDIS-<strong>tekniken</strong>, som har utvecklats i Sverige, används i Danmark,<br />
samt vilka systemtekniker man i övrigt använder i Danmark när det gäller plaströr till<br />
små <strong>fjärrvärme</strong>konsumenter (typexempel enfamiljshus).<br />
DANINCOs utredning ska omfatta svar på följande frågor:<br />
finns det GRUDIS-system i Danmark? Om ja lämnas en kort beskrivning <strong>av</strong><br />
några exempel.<br />
vilken systemteknik <strong>för</strong>ekom<strong>mer</strong> mest i Danmark <strong>för</strong> <strong>fjärrvärme</strong>anslutning <strong>av</strong><br />
småhus med plaströr? Beskriv överordnad anslutning till huvudledning och<br />
utformningen <strong>av</strong> <strong>fjärrvärme</strong>centralen hos användaren. Ge ett exempel med<br />
diagram. Förekom<strong>mer</strong> primär och sekundär anslutning?<br />
existerar det <strong>fjärrvärme</strong>system uppbyggda uteslutande <strong>av</strong> plaströr? Ange den<br />
allmänna övre gränsen <strong>för</strong> nätstorlek med plaströr (kW eller antal<br />
hus/lägenheter).<br />
beskriv kortfattat marknadssituationen (i Danmark) <strong>för</strong> plaströr i <strong>för</strong>hållande<br />
till stål- och kopparrör. När krävs det plaströr? Vilken procentsats utgör de?<br />
beskriv eventuella <strong>för</strong>- och nackdelar med plaströr <strong>för</strong> <strong>fjärrvärme</strong>drift.<br />
DANINCOS studie har omfattat intervjuer med medarbetare hos<br />
<strong>fjärrvärme</strong>leverantörer, <strong>fjärrvärme</strong><strong>för</strong>eningen och danska rörleverantörer samt<br />
dokumentation från system- och komponentleverantörer. Vidare ingår upplysningar<br />
från svenska och danska forskningsrapporter. Undersökningen har ut<strong>för</strong>ts relativt<br />
enkelt, men ger enligt min mening en tillräckligt generell bild <strong>av</strong> situationen kring<br />
plastmedierör i det danska <strong>fjärrvärme</strong>nätet.<br />
Det kan vara möjligt att i en <strong>mer</strong> omfattande undersökning inhämta ytterligare<br />
detaljer, eftersom det vid de enskilda anläggningarna finns en rad varierande villkor<br />
som påverkar anläggningens drift.<br />
7.2. Sammanfattning<br />
I Danmark har plastmedierör använts sedan 1974. Det <strong>för</strong>sta plaströret antas ha varit<br />
en 75 m lång stickledning i byn Struer. Stickledningen är 75 m lång och är uppbyggd<br />
<strong>av</strong> 5 rörbitar på vardera 15 meter, det längsta rör man kunde framställa på den tiden.<br />
Röret hade levererats <strong>av</strong> Lögstör Rör A/S och var tillverkat <strong>av</strong> PEX. Röret är<br />
fortfarande i drift.<br />
I Danmark bedö<strong>mer</strong> man att ca hälften <strong>av</strong> alla preisolerade fjärrvär<strong>mer</strong>ör mätt i kanalmeter<br />
är plastmedierör. Bakgrunden är att det sedan mitten <strong>av</strong> 1980-talet till övervägande<br />
del använts plastmedierör i stickledningar. Därtill kom<strong>mer</strong> att det under samma<br />
1 I <strong>av</strong>snitt 7 ges en svensk översättning <strong>av</strong> största delen <strong>av</strong> den danska rapporteringen<br />
som återfinns i sin helhet som bilaga 1. Leif Amby är <strong>fjärrvärme</strong>konsult i Danmark<br />
och var tidigare utvecklingschef hos Lögstör Rör i Danmark.<br />
│ 27
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
28 │<br />
period byggts ett stort antal mindre landsbygdsanläggningar i samband med decentrala<br />
kraftvärmeanläggningarna. Dessa anläggningar är ofta till övervägande del ut<strong>för</strong>da<br />
med plastmedierör.<br />
I <strong>för</strong>hållande till stålrörssystem framstår plaströrssystemen i Danmark som skademässigt<br />
oproblematiska eftersom de flesta registrerade skador har uppstått i<br />
<strong>för</strong>bindelse med kopplingar vilka som bekant är långt färre i antal vid plaströrssystem.<br />
Det finns i stort sett inga skador på de genomgående plaströrssträckningarna.<br />
Korrosionsskador i husinstallationer <strong>för</strong>ekom<strong>mer</strong> inte oftare hos system med direkt<br />
anslutning än hos system med växlare. Man har inte heller funnit någon högre skadefrekvens<br />
i produktionsanläggningen i system där plastmedierör används.<br />
Många <strong>av</strong> de anläggningar där man från början har använt indirekt anslutning har nu i<br />
stor utsträckning konverterats till direkt anslutning.<br />
Under de senaste åren har man diskuterat om isoleringsmaterialet bryts ner hos system<br />
med plastmedierör respektive om isolerings<strong>för</strong>mågan <strong>för</strong>ringas. De undersökningar<br />
som ut<strong>för</strong>ts under det danska energiforskningsprogrammet bekräftar att <strong>för</strong>ändringar<br />
har skett i rör som har varit i drift under många år, men att <strong>för</strong>ändringarna är små och<br />
endast ytterst sällan reducerat isolerings<strong>för</strong>mågan <strong>mer</strong> än 10 %. Dessa problem kan<br />
bäst bemötas genom att välja en högre isoleringsklass från början.<br />
7.3. GRUDIS-system i Danmark?<br />
GRUDIS-systemet, som i grunden bygger på ett distributionssystem till varmt<br />
tappvatten och med möjlighet att ansluta värmeväxlare <strong>för</strong> rumsuppvärmning, finns<br />
inte i Danmark. Principen med distribution <strong>av</strong> varmt tappvatten finns i stort sett inte i<br />
Danmark.<br />
Under 1981 startade Nordjyllands län ett projekt som heter landsbygdsenergi. Idén var<br />
att titta på kollektiv värmetill<strong>för</strong>sel baserat på uthålliga energikällor. Detta projekt<br />
pekade på flexibla <strong>fjärrvärme</strong>ledningar som en möjlighet att reducera<br />
anläggningspriset <strong>för</strong> <strong>fjärrvärme</strong>distributionssystem.<br />
Generellt valde man i Danmark att fortsätta med att använda de traditionella<br />
<strong>fjärrvärme</strong>systemen utan att beakta att det i allt större utsträckning användes<br />
plastmedierör. I det sista landsbygdsenergiprojektet blev det klarlagt att det med<br />
användning <strong>av</strong> plastmedierör introducerades några nya potentiella problem i<br />
<strong>fjärrvärme</strong>systemet, nämligen diffusion <strong>av</strong> syre och vattenånga.<br />
Inom det danska energiforskningsprogrammet, EFD, genom<strong>för</strong>des under den följande<br />
perioden, från 1986 till 1999, en lång rad undersökningar kring <strong>för</strong>st syrediffusion och<br />
sedan vattenångadiffusion.<br />
7.4. Systemteknik<br />
I Danmark används samma distributionsteknik <strong>för</strong> rör överallt, nämligen ett system<br />
med matning och retur i en grenstruktur med en eller flera huvudledningar,<br />
<strong>för</strong>delningsledningar och servisledningar till varje enskilt hus. Huvudledningen och de<br />
större rören <strong>för</strong>delningsledningarna är alltid stålrör, medan de mindre ledningarna<br />
DN < 40 mm ofta är plastmedierör.<br />
Anslutningen till huvudledningen sker antingen med prefabricerat T-stycke i<br />
<strong>för</strong>bindelse med etablering <strong>av</strong> nytt <strong>fjärrvärme</strong>nät eller med anborrning på<br />
huvudledningen vid anslutning till existerande ledningsnät. Det finns ingen fast regel<br />
<strong>för</strong> hur anslutningen sker rent tekniskt. Ofta används standardlösningar som<br />
rekommenderas <strong>av</strong> rörleverantören. Det är under alla omständigheter värmeverket som
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
väljer lösningen och man ser ofta att ett värmeverk utvecklar sina helt egna lösningar.<br />
De stora värmeverken har ofta fastlagda lösningar och procedurer <strong>för</strong> anslutningen.<br />
Fjärrvärmecentralen är hos många stora <strong>fjärrvärme</strong>verk ut<strong>för</strong>d enligt anvisningar som<br />
värmeverket utarbetar. Som utgångspunkt finns det många möjliga val, när det handlar<br />
om att montera en <strong>fjärrvärme</strong>central. Däremot är det bara ganska få lösningar som<br />
verkar tillfredsställande <strong>för</strong> en bestämd installation.<br />
I Danmark <strong>för</strong>ekom<strong>mer</strong> både direkta och indirekta anslutningar. Direkt anslutning<br />
(utan värmeväxlare) är den mest <strong>för</strong>ekommande. Se systembeskrivningar i bilaga 1.<br />
De finns tre primära grunder <strong>för</strong> att välja indirekt anslutning (med värmeväxlare):<br />
tryckskillnad<br />
systemskillnad<br />
barriär mot spridning <strong>av</strong> syre från plastmedierören till huvudsystemet.<br />
Tryckskillnaden <strong>för</strong>ekom<strong>mer</strong> på ställen, där exempelvis stora nivåskillnader med<strong>för</strong><br />
extraordinärt högt tryck i <strong>fjärrvärme</strong>systemet. Här kan det vara risk <strong>för</strong> att <strong>fjärrvärme</strong>centralens<br />
anslutning är <strong>för</strong> svag.<br />
Det kan också handla om att tidigare värmeinstallationer är gamla och därmed <strong>för</strong><br />
svaga <strong>för</strong> trycket från <strong>fjärrvärme</strong>systemet.<br />
Det är nödvändigt att skilja systemen åt om ett tidigare radiatorvärmesystem har<br />
ut<strong>för</strong>ts som ett-rörsystem. Ett-rörssystem fungerar inte energiriktigt i ett<br />
<strong>fjärrvärme</strong>system.<br />
Om man misstänker att <strong>fjärrvärme</strong>vattnet kan innehålla <strong>för</strong> stora mängder syre, kan<br />
man välja att använda en värmeväxlare. Detta användes mycket <strong>för</strong> 10-15 år sedan,<br />
men i och med att man började använda de nya barriärerna är det inte längre<br />
nödvändigt.<br />
I Danmark sker konvertering från indirekt till direkt anslutning på många <strong>fjärrvärme</strong>verk.<br />
Orsaken är att man har insett att värmeväxlare ofta är onödiga. Det har <strong>för</strong>ekommit<br />
många problem med otäta värmeväxlare och där<strong>för</strong> har de flesta tagits ur drift.<br />
Rena plaströrssystem<br />
Det finns på en plats i Danmark ett <strong>fjärrvärme</strong>system som uteslutande består <strong>av</strong> plastmedierör.<br />
Anläggningen ligger i byn Hobelev på ön Falster, togs i bruk 1987 och 150<br />
hus är anslutna. Rören är speciella på så sätt att de är gjorda <strong>av</strong> polyisobuten, PB och<br />
inte <strong>för</strong>sedda med diffusionsspärr <strong>av</strong> något slag. De är isolerade med polyuretanskum<br />
och har en mantel <strong>av</strong> LDPE. Anläggningen och anslutna husinstallationer har fungerat<br />
utan problem i snart 17 år. Husen är direktanslutna.<br />
Rördimensionerna bestäms dels <strong>av</strong> effektbehovet och dels <strong>av</strong> priset på rör. När det<br />
handlar om serviser finns det största effektbehovet hos hus med varmvattenberedning i<br />
genomströmningsväxlare, där normalkr<strong>av</strong>et är 35 kW.<br />
Med hänsyn till priset på rör så används plastmedierör upp till DN 40. I dimensionsområdet<br />
DN 40 - DN 60 är priset <strong>för</strong> stålrörssystem och plaströrssystem ungefär<br />
detsamma. Vid större dimensioner är plaströren dyrare att använda.<br />
Blandade system<br />
I <strong>fjärrvärme</strong>nät där plastmedierör används i Danmark, finns det stålrör i stamnätet. Det<br />
<strong>för</strong>väntas att alla plastmedierör är <strong>för</strong>sedda med syrespärr som uppfyller DIN-Norm<br />
4762 eller likvärdig standard. DIN 4762 <strong>av</strong>ser golvvärmesystem med en extrem stor<br />
exponeringspotential <strong>för</strong> syrediffusion. Kr<strong>av</strong>et är mycket högt ställt vad gäller<br />
│ 29
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
30 │<br />
tillämpning på <strong>fjärrvärme</strong>ledningar. Med detta kr<strong>av</strong> är stålytorna i FV-systemet väl<br />
skyddade mot korrosion.<br />
En annan omständighet, som gör att korrosion i stålrören endast sker i mycket<br />
begränsad omfattning, är de stora involverade stålrörsdimensionerna. Strömningen i<br />
dessa rör har <strong>för</strong> det mesta ett laminär randskikt. Eftersom syre diffunderar långsamt i<br />
vatten, så når i ett laminärt flöde endast begränsade mängder syre ut till väggen. De<br />
starkaste korrosionsangreppen finns normalt i zoner med turbulent strömning.<br />
Exempelvis i radiatorinlopp, i böjar och i T-stycken.<br />
7.5. Marknadssituationen <strong>för</strong> plastmedierör i Danmark.<br />
Det hävdas från flera sidor i Danmark att valet <strong>av</strong> material i medierör närmast är<br />
religiöst. Trots att det i Danmark nu har använts plastmedierör i 30 år så är det många,<br />
särskilt de stora <strong>fjärrvärme</strong>verken i Köpenhamn, Aalborg och Århus, som har beslutat<br />
att inte använda plastmedierör. Motivet är att man fortfarande anser att risken med att<br />
använda dessa lösningar är <strong>för</strong> stor.<br />
I gengäld använder i stort sett alla små <strong>fjärrvärme</strong>verk plaströr som standard i serviser.<br />
Där<strong>för</strong> säljs det fortfarande relativt många plaströr främst till serviser. Verken i de<br />
stora städerna använder i stället flexibla stål- eller kopparrör, om <strong>för</strong>delen med<br />
flexibiliteten ska utnyttjas.<br />
Det är svårt att <strong>av</strong>göra, vilket som är det mest <strong>för</strong>delaktiga medierörsmaterial: Stål,<br />
koppar eller plast. Skadestatistiken ger inget svar. I relation till mängden <strong>för</strong>ekom<strong>mer</strong><br />
ganska få skador på plaströr. Kopplingarna utgör dock ett undantag under de <strong>för</strong>sta<br />
användningsåren. Plaströr är långt <strong>mer</strong> flexibla <strong>av</strong>seende böjkraft och utmattning <strong>av</strong><br />
materialet. Metallrör kan inte böjas flera gånger, pga de därvid kallhärdar och därefter<br />
uppvisar en stor risk <strong>för</strong> att få mikrosprickor med efterföljande brott. Risken är störst<br />
vid små dimensioner som kan böjas manuellt.<br />
7.6. För- och nackdelar med plastmedierör<br />
Fördelarna med plastmedierör är att de vid små dimensioner är flexibla och<br />
levereras på stora rullar. Därvid reduceras antalet kopplingar och uppgrävningar<br />
vilket ger lägre anläggningskostnader. Vidare är materialen inte känsliga <strong>för</strong><br />
korrosion, vilket i några sammanhang kan vara en <strong>för</strong>del.<br />
Nackdelarna är i synnerhet den oklarhet som råder med hänsyn till materialens<br />
stabilitet och diffusionsmässiga egenskaper. Även om en rad undersökningar<br />
beskriver de enskilda fenomenen skapas det löpande tvivel om undersökningarnas<br />
riktighet (!).<br />
7.7. Livslängd <strong>av</strong> preisolerade fjärrvär<strong>mer</strong>ör i plast<br />
Rörsystemets livslängd är bestämd <strong>av</strong> de driftkr<strong>av</strong> som användaren ställer upp.<br />
Principiellt kan man prata om den tekniska eller den ekonomiska livslängden.<br />
Den tekniska livslängden kan också uppfattas som den ultimativa livslängden, alltså<br />
den tid som går, tills systemet inte längre fungerar pga otäthet och/eller instabilitet. De<br />
flesta plastmedierören är framställda i PEX och även om det finns flera typer <strong>av</strong> PEX,<br />
var<strong>av</strong> typerna a, b och c används i fjärrvär<strong>mer</strong>ör, så klarar de sig utmärkt vid<br />
drifttemperaturer upp till 80°C. I <strong>för</strong>slaget till en ny EN-standard <strong>för</strong> flexibla rör är<br />
PEX godkänd till kontinuerlig drifttemperatur på 80°C och en spetstemperatur på<br />
90°C i 100 h/år.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Ser man på temperatur<strong>för</strong>delningen i ett nät så är det klart att den högsta temperaturen<br />
kan finnas direkt ut från <strong>fjärrvärme</strong>verket. Därefter <strong>av</strong>tar temperaturen successivt med<br />
<strong>av</strong>ståndet från verket. I dessa ledningar närmast verket används dock normalt stålrör.<br />
De flesta plaströrssystem finns i små <strong>fjärrvärme</strong>nät. Här anses det normalt som<br />
oekonomiskt att driva anläggningen vid högre temperaturer än 80°C. Men vill man<br />
likväl under vintern använda t ex 85°C, så är detta möjligt. I Danmark kan man hitta<br />
en del exempel, där detta <strong>för</strong>ekom<strong>mer</strong>, och det har inte ökat skadefrekvensen.<br />
Önskar man använda plastmedierör vid en kontinuerlig drifttemperatur på 90°C, kan<br />
man <strong>för</strong>vänta sig en livslängd som är ca hälften <strong>av</strong> den på 80°C vid i övrigt samma<br />
drift<strong>för</strong> hållanden. Det kan vara mest kritiskt <strong>för</strong> plastledningarna närmast<br />
<strong>fjärrvärme</strong>verket. Men fortfarande kan man <strong>för</strong>vänta sig att livslängden är större än 20<br />
år.<br />
De anläggningar som kan vara mest kritiska <strong>för</strong> plastmedierör är <strong>fjärrvärme</strong>nät i större<br />
städer. Här kan drifttemperaturen vara högre än i mindre <strong>fjärrvärme</strong>nät, och det kan<br />
vara svårt att exakt fastställa, var de högsta temperaturerna <strong>för</strong>ekom<strong>mer</strong> i kritiska<br />
driftsituationer.<br />
Som framgår <strong>av</strong> statistiken är det oftast kopplingarna i plaströrssystem som är orsaken<br />
till brott. Mestadels är orsaken felaktig montage. Ett kritiskt moment utgör<br />
kompressionskopplingar med <strong>för</strong>skruvning. Här finns det risk, att röränden vid<br />
montaget utsätts <strong>för</strong> ett kraftigt vridmoment, vilket senare blir anledning till<br />
anvisningar <strong>för</strong> spänningsbrott.<br />
Den ekonomiska livslängden är det tidsspann som går tills driften blir <strong>för</strong> dyr. Här ska<br />
man beakta att värme<strong>för</strong>lusten från ett preisolerat rör kom<strong>mer</strong> att öka under rörets<br />
servistid. Den övervägande delen <strong>av</strong> ändringen är diffusionsberoende. Det kan där<strong>för</strong><br />
kännas <strong>för</strong>ebyggande att köpa rör med barriärer på både in- och utsidan <strong>av</strong> isoleringen.<br />
I de flesta fallen är detta dock en mycket dyr lösning. Normalt är det bättre och<br />
billigare att öka isoleringstjockleken.<br />
7.8. Slutsatser från Danmark<br />
I Danmark har 30 års användning <strong>av</strong> plastmedierör framställda <strong>av</strong> PEX visat att det är<br />
en både tekniskt och ekonomiskt god lösning <strong>för</strong> små <strong>fjärrvärme</strong>nät och serviser.<br />
Egenskaper som syrediffusion, vattenångadiffusion och <strong>av</strong>givning <strong>av</strong> cellgaser är dock<br />
<strong>för</strong>knippade med plaströr, vilket måste beaktas när anläggningen projekteras.<br />
Liksom <strong>för</strong> andra typer <strong>av</strong> rörledningar <strong>för</strong> <strong>fjärrvärme</strong> står det klart att kopplingarna<br />
utgör en kritisk komponent. Men om rörkopplingarna ut<strong>för</strong>s på ett korrekt sätt efter<br />
leverantörens anvisningar, så fungerar de perfekt.<br />
Baserat på de danska erfarenheterna står det klart, att plastmedierör kan användas <strong>för</strong><br />
<strong>fjärrvärme</strong> i alla sammanhang, där de är ekonomiska. Tekniskt finns det ingen<br />
anledning att <strong>för</strong>vänta sig problem.<br />
7.9. Källor<br />
Samtal vid besök:<br />
Måndagen den 26 januari 2004:<br />
Per Östergaard, Aalborgs Kommunes Fjernvarmeforsyning<br />
Karsten Beltoft Andersen, Aalbors Kommunes Fjernvarmeforsyning<br />
Måndagen den 16 februari 2004:<br />
Knud Henriksen, Ingenjör, Lögstör Rör A/S<br />
Jan Lykke, <strong>för</strong>säljningschef, Lögstör Rör A/S<br />
│ 31
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
32 │<br />
Telefonsamtal med:<br />
Kurt Risager, Civilingenjör, Danske Fjernvarmeværks Forening<br />
Ole Torp, Överingenjör, Aalbor Kommunes Fjernvarmeforsyning<br />
Jens Ole Fabricius, Direktör, Alstom Flowsystems A/S<br />
Sören Nielsen, Driftsledare, Nexö Halmvarmeverk<br />
Lars Ny<strong>av</strong>l, Driftsledare, Hvidebæk Fjernvarmeværk<br />
Martin Pfeffer, Regionchef, Lögstör Rör A/S<br />
7.10. Systembeskrivning<br />
Figur 7.1 FC <strong>för</strong> direkt värmeanslutning, varmvattenberedning i<br />
genomströmmare<br />
Fjv. frem<br />
Fjv. retur<br />
Figur 7.2 FC <strong>för</strong> direkt värmeanslutning, med <strong>för</strong>rådsberedare<br />
Fjv. frem<br />
Fjv. retur<br />
Varmt vand<br />
Koldt vand<br />
Varme frem<br />
Varme retur<br />
Figur 7.3: FC <strong>för</strong> indirekt värmeanslutning, parallellkoppling (med<br />
genomströmmare)<br />
Fjv. frem<br />
Fjv. retur<br />
Varmt vand<br />
Koldt vand<br />
Varme frem<br />
Varme retur<br />
Varmt vand<br />
Koldt vand<br />
Varme frem<br />
Varme retur
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Figur 7.4 FC <strong>för</strong> indirekt värmeanslutning, parallellkoppling med<br />
<strong>för</strong>rådsberedare<br />
Fjv. frem<br />
Fjv. retur<br />
Varmt vand<br />
Koldt vand<br />
Varme frem<br />
Varme retur<br />
7.11. Skadestatistik<br />
Hos Aalborgs Kommunala Fjervarmeforsyning <strong>för</strong>s statistik över skador på plaströrssystem.<br />
Här har man sedan 1990 registrerat uppkomna skador på rörledningar som<br />
installerats efter ca 1985. Totalt finns 23 skador registrerade. Dessa skador är särskilt<br />
registrerade under två perioder, nämligen 1992-1995 och 2000-2001. De <strong>för</strong>delar sig<br />
enligt nedan:<br />
20 skador har skett vid kopplingar och det ser ut som om det till övervägande<br />
del är monteringsfel.<br />
1 skada berodde på otäthet inne i huset<br />
1 skada berodde på en otät kanalövergång<br />
1 skada kan inte <strong>för</strong>klaras.<br />
Danske Fjernvarmeværkers Forening har tillsatt en arbetsgrupp som håller på med en<br />
landstäckande skadestatistik. Aalborgs Kommunale Fjernvarmeforening leder denna<br />
arbetsgrupp.<br />
│ 33
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
34 │<br />
8. Slutsatser<br />
Med referens till vad som framhålls vid flera ställen i <strong>rapporten</strong> och baserat på drifterfarenhet<br />
från Sverige och Danmark bör man delar upp slutsatserna på<br />
plaströrssystem i allmänhet och GRUDIS i synnerhet.<br />
Följande slutsatser kan dras angående plaströrssystem:<br />
Inga onormalt stora skadefrekvenser har rapporterats från plastmedierören. De<br />
flesta fel som har uppstått kan hän<strong>för</strong>as till tidiga produktionsfel.<br />
Ledningsbrott pga materialet har uppnått sin teknisk livstid har inte<br />
rapporterats.<br />
Oftare finns det skador från kopplingar rapporterade. Tidigare var det<br />
lödningar som g<strong>av</strong> upphov till korrosion, nu <strong>för</strong> tiden är det oftast felaktigt<br />
montage <strong>av</strong> press- eller skruvkopplingar som kan <strong>för</strong>orsaka läckage.<br />
Plaströrssystem måste projekteras med hänsyn till plastmedierörens tekniska<br />
villkor: Dvs max temperatur 90°C (i ett 90/70°C system), max tryck 6 bar.<br />
Rören med syrespärr kan kombineras med stålrörssystem om stålrörsytan<br />
uppgår till minst 10 % <strong>av</strong> plaströrsytan. I system med PEX-rör utan syrespärr<br />
måste alla metallkomponenter uppnå tappvattenkvalitet.<br />
Diffusion <strong>av</strong> vattenånga från <strong>fjärrvärme</strong>mediet till isoleringen <strong>för</strong>ekom<strong>mer</strong> i<br />
de vanliga PEX-rören. Detta leder till en långsam <strong>för</strong>sämring <strong>av</strong><br />
isoleringsvärdet (ungefär 10 % på 30 år). I Danmark rekommenderas där<strong>för</strong><br />
att installera rör med bättre initial värmeisolering än vad som är standard.<br />
Plaströrssystem i lokala nät <strong>för</strong> t ex <strong>värmegles</strong>a områden ansluts bäst som<br />
sekundära nät till huvudnätet. På så sätt kan man behålla full kontroll över<br />
både huvudnätet och plaströren i det lokala nätet.<br />
För anslutning <strong>av</strong> plaströrssystem står olika systemlösningar till buds:<br />
Tvårörssystem med direkt värmeanslutning (som i Danmark), direkt<br />
tappvattenanslutning (GRUDIS) eller en konventionell FC-teknik. Alternativt<br />
kan även fyrarörsystem installeras.<br />
Plaströrssystem är ekonomiskt mest attraktiva i mindre dimensioner. I såväl<br />
Danmark som Sverige anses det att kostnads<strong>för</strong>delen jmft med konventionella<br />
stålrörsystem finns <strong>för</strong> dimensioner < DN 40. I system med en kombination <strong>av</strong><br />
olika storlekar kan den största dimensionen uppgå till ca DN 60. Hur<br />
konkurrensen står sig till andra flexibla system (koppar eller stålflex) är dock f<br />
n inte utrett.<br />
Plaströrssystems attraktivitet baseras mest på deras flexibilitet och därmed<br />
<strong>för</strong>knippade egenskaper: Enkel läggningsteknik med små, krökta och grunda<br />
diken, hög framdrivningshastighet, få eller inga skarvar i marken, möjlighet<br />
till sam<strong>för</strong>läggning med andra ledningssystem vid nybyggnation.<br />
Den sammanfattande slutsatsen från erfarenheterna i Sverige och Danmark är<br />
att plastmedierör kan användas <strong>för</strong> <strong>fjärrvärme</strong> i alla sammanhang, där de är<br />
ekonomiska. Tekniskt finns det ingen anledning att <strong>för</strong>vänta sig problem, om<br />
man tar hänsyn till plastmedierörens begränsningar. Problem uppstår endast<br />
om man tillämpar stålrörsystemens specifikationer som<br />
projekterings<strong>för</strong>utsättning.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Beträffande GRUDIS-systemet kan följande slutsatser dras:<br />
GRUDIS-kopplingen erbjöd en enklare lösning <strong>för</strong> en <strong>fjärrvärme</strong>central <strong>för</strong><br />
mindre system. Huvudtillämpningen <strong>för</strong> GRUDIS var självständiga lokala<br />
distributionsnät.<br />
Samtidigt tog GRUDIS-kopplingen hand om problemet med det inläckande<br />
syret i de tidiga ospärrade PEX-rören. Vid en tiden saknades alternativa<br />
lösningar som de syrespärrade rören idag kan erbjuda.<br />
Alla de på 1980-talet byggda GRUDIS-anläggningarna är fortfarande i drift.<br />
Problem har uppträtt i flera anläggningar med inregleringen resp med<br />
tryckpendlingar mellan cirkulationskretsen och kallvatteninmatningen, resp<br />
mellan cirkulationskretsen och VVCn (i <strong>för</strong>ekommande fall).<br />
Även energimätning ter sig <strong>mer</strong>a komplicerad än i konventionella<br />
systemlösningar.<br />
Det är osäkert om GRUDIS-kopplingen idag kan uppvisa en ekonomisk <strong>för</strong>del<br />
jmft med andra systemlösningar. Anledningen är att värmeväxlarna har blivit<br />
billigare och andra komponenter <strong>för</strong> tryckreglering, mätning och eventuellt<br />
VVC tillkom<strong>mer</strong>.<br />
Enligt vår uppfattning kan den mest intressanta GRUDIS-tillämpningen ske i<br />
lågtemperatursystem i mindre nät <strong>för</strong> småhus eller mindre hus. Framledningstemperaturen<br />
kan då vara 60°C - 65°C och en enkel FC kan åstadkommas utan<br />
VVC. Tappvarmvattnet kan tappas <strong>av</strong> direkt utan kallvatteninblandning och<br />
radiatorsystemet bör kräva en max-temperatur på 50°C vilket enkelt kan<br />
åstadkommas med plattvärmeväxlare.<br />
Områden med nybyggda eller elkonverterade småhus skulle således kunna<br />
vara väl lämpade <strong>för</strong> GRUDIS-systemet<br />
│ 35
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
36 │<br />
9. Förslag till framtida projekt med GRUDISanknytning<br />
Som det framgår <strong>av</strong> <strong>rapporten</strong>s slutsatser så är det mycket svårt att bedöma om<br />
GRUDIS-<strong>tekniken</strong> kan ge några ekonomiska <strong>för</strong>delar jäm<strong>för</strong>t med andra sätt att<br />
använda plaströr. Vi ser i alla fall inte längre några klara <strong>för</strong>delar <strong>för</strong> GRUDIS<strong>tekniken</strong>.<br />
Dessutom kan skillnaderna i kostnad mellan GRUDIS-systemet och t ex<br />
konventionell FC vara så små att dessa beror snarare på lokala omständigheter och<br />
upphandlingssättet <strong>för</strong> enstaka komponenter än på systemut<strong>för</strong>andet.<br />
Av den anledningen tror vi att det bästa vore att testa skillnaderna genom att bygga<br />
flera anläggningar i jäm<strong>för</strong>elsesyfte. I grova drag kan det röra sig om följande<br />
ut<strong>för</strong>anden:<br />
GRUDIS-system (tappvarmvatten-direkt)<br />
System med direktkoppling <strong>av</strong> radiatorvärme (danska direktkoppling)<br />
System med konventionell villacentral<br />
Undercentral med fyrarör-system.<br />
Eftersom det troligtvis är svårt att hitta möjligheter att lokalisera fyra jäm<strong>för</strong>bara<br />
system så borde man även kunna nöja sig med ett mindre antal. Eftersom det redan<br />
pågår ett projekt som jäm<strong>för</strong> fyra-rörs plastsystem med konventionell stålrörsteknik,<br />
så borde man åtminstone i ett separat projekt kunna jäm<strong>för</strong>a GRUDIS-system med ett<br />
fyrarör-plaströrssystem.<br />
Att endast genom<strong>för</strong>a dessa jäm<strong>för</strong>elser som en projekteringsstudie är en annan<br />
möjlighet. Vi tror dock att investeringskostnaderna endast är en del i helhetsbilden. De<br />
praktiska erfarenheterna från installation och några års drift är minst lika viktiga <strong>för</strong> att<br />
kunna bedöma vilka <strong>av</strong> systemen är mest lämpade <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong>a områden.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
10. Referenser<br />
GRUDIS REFERENSER<br />
1 Berglund G, Ifwarson M. Inventering <strong>av</strong> plastmaterial i värmedistributionssystem.<br />
Byggforskningsrådet, R154:1984.<br />
2 Ifwarson M. Metoder <strong>för</strong> accelererad provning <strong>av</strong> vär<strong>mer</strong>ör <strong>av</strong> plast. Studsvik<br />
Energiteknik AB, Sweden 1984. Delrapport EI-84/123.<br />
3 Berglund G. Inventering <strong>av</strong> metoder att sänka syre- och vattenpermeabiliteten hos<br />
plaströr. Byggforskningsrådet, R155:1984.<br />
4 Berglund G. Utvärdering <strong>av</strong> syretätade plaströr samt undersökning <strong>av</strong> vattenpermeabiliteten<br />
hos plaströr. Studsvik Energiteknik AB, 1984. Delrapport EI-84/109.<br />
5 Ifwarson M. Långtidsegenskaper hos syretätade plaströr och isolering <strong>för</strong><br />
GRUDIS-kulvertar. Byggforskningsrådet, R19:1987.<br />
6 Ljungqvist J. Flexibla kulvertar - kulvertuppbyggnad. Studsvik Energiteknik AB,<br />
1984. EI-84/117.<br />
7 Ingre P. Schaktkostnad vid individuell och sam<strong>för</strong>lagd värmekulvert. Ekonomiska<br />
utredningar. Statens råd <strong>för</strong> byggnadsforskning. Rapport R156:1984, Stockholm<br />
1984.<br />
8 Cronholm L-Å. Jäm<strong>för</strong>else mellan skarvfri och traditionell kulvert<strong>för</strong>läggning.<br />
Statens råd <strong>för</strong> byggnadsforskning. Rapport R153:1984.<br />
9 Rundström T. Förläggning <strong>av</strong> flexibla värmekulvertar. Några sätt att reducera<br />
läggningskostnaden. BFR 811849-4. Studsvik Energiteknik AB. Studsvik Report<br />
EI-85/2.<br />
10 Oddving B. Mantelrörskarvar och medierörkopplingar. Studsvik Energiteknik<br />
AB, Sweden 1986. Arbetsrapport ED-86/28.<br />
11 Ljungqvist J. GRUDIS-kulvert fältprov. Studsvik Energiteknik AB, Sweden 1986.<br />
Arbetsrapport ED-86/27.<br />
12 Molander A. Syrepermeabilitet i kulvertar. Studsvik Energiteknik AB, Sweden<br />
1985.<br />
Delrapport EI-85/3.<br />
13 Blomqvist P A. Lågtemperaturbaserad central värmedistribution i befintlig<br />
bebyggelse. Studsvik Energiteknik AB, Sweden 1985. Studsvik 85/5.<br />
14 Blomqvist P A. Studier <strong>av</strong> ett GRUDIS-system. Studsvik Energiteknik AB.<br />
Arbetsrapport EI-84/111.<br />
15 Blomqvist P A m fl. GRUDIS-gruppcentraldistribution. Handbok <strong>för</strong> system- och<br />
komponentutformning. TR2:1987. Statens råd <strong>för</strong> byggnadsforskning, Stockholm<br />
1987.<br />
16 Persson S. Effektivare värmedistributionssystem <strong>för</strong> gruppcentraler. Redovisning<br />
etapp 1 och 2. R24:1985. Statens råd <strong>för</strong> byggnadsforskning, Stockholm 1985.<br />
17 Persson S. GRUDIS - flexibel kulvert. Erfarenheter från experimentanläggning i<br />
Hammarstrand. Studsvik Energiteknik AB. Arbetsrapport ED-87/37.<br />
18 Persson S. Anläggnings- och driftresultat från GRUDIS-anläggning i<br />
Hammarstrand. BFR R101:1988.<br />
│ 37
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
38 │<br />
19 Ifwarson M. GRUDIS - Hammarstrand-material. Studsvik Energy. Studsvik<br />
Report EX-87/75.<br />
20 Persson S. GRUDIS - flexibel kulvert. Erfarenheter från experimentanläggning i<br />
Vedevåg. Studsvik Energiteknik AB. Arbetsrapport ED-87/78.<br />
21 Ifwarson M. GRUDIS - Vedevåg-material. Studsvik Energy. Studsvik Report<br />
EX-88/39.<br />
22 Ljungqvist J. Utvärdering <strong>av</strong> värme<strong>för</strong>luster från kulvert i Vedevåg. Studsvik<br />
Energy, -Arbetsrapport ED-87/49.<br />
23 <strong>Grudis</strong>anläggning i Vedevåg – utvärdering <strong>av</strong> värme<strong>för</strong>luster från Kulvert. John<br />
Ljungkvist. Studsvik ED-88/7.<br />
24 Walletun H. Utvärdering <strong>av</strong> GRUDIS-anläggning i Vedevåg. Studsvik Energy.<br />
Arbetsrapport ED-88/19.<br />
25 Persson S. GRUDIS-anläggning i Söderbärke. Konvertering <strong>av</strong> direktelvärmda<br />
markbostäder. Studsvik Energy. Arbetsrapport ED-88/20.<br />
26 Persson S. GRUDIS-anläggning i Söderbärke. Förläggning <strong>av</strong> flexibel<br />
markkulvert.<br />
Studsvik Energy. Arbetsrapport ED-88/19.<br />
27 Persson S. Experimentanläggning <strong>för</strong> GRUDIS-system. Studsvik Energy.<br />
Arbetsrapport ED-88/18.<br />
28 Larsson K. GRUDIS-system med fastbränsleanläggning och rökgaskylare i<br />
Hammarstrand. Energiplanerarna, november 1989.<br />
29 Larsson K. <strong>Grudis</strong>-system. Utvärdering Hammarstrand. BFR R72:1990.<br />
30 Larsson I, Molander A. Utvärdering <strong>av</strong> syretätad kulvert i Stugun - korrosion.<br />
Studsvik AB. Studsvik Report EX-88/20.<br />
31 Ifwarsson M. Utvärdering <strong>av</strong> syretätad kulvert i Stugun - Material. Studsvik AB.<br />
Studsvik Report EX-88/32.<br />
32 Nilsson J, Persson S. GRUDIS-<strong>tekniken</strong>s tillämpningsområden. Studsvik Energy.<br />
Studsvik Report ED-90/5.<br />
33 Ifwarson M. Fortsatt materialutvärdering <strong>av</strong> GRUDIS-system.<br />
Studsvik AB. Studsvik Report EX-90/66.<br />
34 Persson S, Eriksson Y. <strong>Grudis</strong>-anläggning. Konvertering <strong>av</strong> direktelvärmda<br />
småhus, Söderbärke. Sören BFR 101:1990.<br />
35 Ljungqvist J, Walletun H. Utvärdering <strong>av</strong> Värme<strong>för</strong>luster från Kulvertsystemet i<br />
<strong>Grudis</strong>systemet i Söderbärke. Studsvik ED-90/54.<br />
36 Persson S. Flexibel plast-kulvert. <strong>Grudis</strong>-anläggning Söderbärke. BFR<br />
R28:1991.<br />
37 Walletun H. Uppföljning och erfarenhetsredovisning <strong>av</strong> BFR-projekt Kilslund.<br />
ZW Energiteknik AB. Rapport ZW-95/02.<br />
ÖVRIGA REFERENSER<br />
38 Mattson E. Elektrokemi och korrosionslära. KI Bulletin nr 56.<br />
39 VA-Handbok, projektering. Svensk Byggtjänst. ISBN-91-7332-<br />
114-1.<br />
40 Jansson L E. Tjälproblem vid <strong>fjärrvärme</strong>ledningar i gator. Probleminventering<br />
och teoretisk analys. Statens råd <strong>för</strong> byggnadsforskning. Rapport R111:1984.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
41 FVB. Projekteringsanvisningar <strong>för</strong> Vedevåg. Intern komunikation. 1986.<br />
42 Eriksson L, <strong>Zinko</strong> H. Plaströrskulvert <strong>för</strong> Värme och Varmvatten. BFR T24:1993.<br />
43 Klöpsch M, <strong>Zinko</strong> H. Plastic pipes for DH, Handbook for s<strong>av</strong>e and economic<br />
Application. IEA DH&C, Annex V. Novem 1999:T6. ISBN 90-5748-005-0.<br />
44 Walletun H, <strong>Zinko</strong> H. Medierör <strong>av</strong> plast i <strong>fjärrvärme</strong>system. FVF-FoU 1996:8.<br />
45 FVF – Fjärrvärme till småhus – Värme<strong>för</strong>luster och distributionskostnader. FVF –<br />
1997:11.<br />
46 FVF – Fjärrvärme till småhus – primär eller sekundäranslutning? FVF –1998:9.<br />
47 Larsson L,. Andersson S, Werner S: Nuläge <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong>. FVF-FoU<br />
2002:74.<br />
│ 39
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
40 │<br />
Anvendelse af plastmedierør til<br />
fjernvarmedistribution i Danmark<br />
Februar 2004<br />
Udredning udført for:<br />
ZW Energiteknik AB,<br />
Nyköping,<br />
Sverige.<br />
Af:<br />
Leif Amby<br />
DANINCO,<br />
Silstrupvej 34,<br />
7700 Thisted,<br />
Danmark<br />
Bilaga 1
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Sammenfatning<br />
I Danmark har plastmedierør fundet anvendelse siden 1974. Det første plastrør antages<br />
at være en 75 meter lang stikledning i byen Struer. Stikledningen er 75 meter lang og<br />
opbygget af 5 rørstykker på hver 15 meter, det længste rør, som man kunne fremstille<br />
på d<strong>av</strong>ærende tidspunkt. Røret var leveret af Lögstör Rör A/S og fremstillet af PEX.<br />
Røret er stadig i drift.<br />
I Danmark skønnes at ca. halvdelen af alle præisolerede fjernvar<strong>mer</strong>ør målt i kanalmeter<br />
er plastmedierør. Baggrunden er, at der siden midten af 1980-erne overvejende<br />
er anvendt plastmedierør til stikledninger. Dertil kom<strong>mer</strong>, at der i samme periode er<br />
bygget en lang række mindre landsbyanlæg i forbindelse med decentrale kraftvarmeanlæg.<br />
Disse anlæg er ofte anlagt med overvejende plastmedierør.<br />
Set i forhold til stålrørssyste<strong>mer</strong> fremstår plastrørsyste<strong>mer</strong>ne i Danmark som skadesmæssigt<br />
uproblematiske, idet de fleste registrerede skader er opstået i forbindelse med<br />
samlinger, der som bekendt er langt færre i antal ved plastrørsyste<strong>mer</strong>. Skader på de<br />
gennemgående plastrørsstrækninger findes stor set ikke.<br />
Korrosionsskader i husinstallationerne forekom<strong>mer</strong> ikke hyppigere ved syste<strong>mer</strong> med<br />
direkte tilslutninger end ved syste<strong>mer</strong> med vekslere. Der er heller ikke fundet en<br />
højere skadesfrekvens i forsyningssystemet ved syste<strong>mer</strong> med plastmedierør.<br />
Det gælder for mange af de anlæg, hvor der fra begyndelsen blev anvendt indirekte tilslutning,<br />
at disse nu i stor udstrækning konverteres til direkte tilslutning.<br />
I de seneste år har der være en debat mht. om isoleringsmaterialet nedbrydes ved syste<strong>mer</strong><br />
med plastmedierør, hhv. om isoleringsevnen forringes. De undersøgelser som<br />
er udført under det danske energiforskningsprogram bekræfter, at der er sket ændringer<br />
i rør, som har været i drift i mange år, men at ændringerne er beskedne og kun<br />
yderst sjældent er over 10% i reduceret isoleringsevne. Dette problem kan imødegås<br />
ved at vælge en højere isoleringsklasse.<br />
│ 41
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
42 │<br />
Udredningen.<br />
<strong>Grudis</strong>syste<strong>mer</strong> i Danmark?<br />
GRUDIS-systemet, der grundlæggende bygger på et distributionssystem til varmt tapvand<br />
og med mulighed for tilslutning af varmeveksler til rumopvarmning, findes ikke<br />
i Danmark. Princippet med distribution af varmt tapvand findes stort set ikke i<br />
Danmark.<br />
I 1981 startede Nordjyllands Amt et projekt som hed ”Landsbyenergi”. Ideen var at se<br />
på kollektiv varmeforsyning baseret på vedvarende energikilder. Dette projekt pegede<br />
på fleksible fjernvar<strong>mer</strong>ør som en mulighed for at reducere anlægsprisen for fjernvarmedistributionssyste<strong>mer</strong>.<br />
Generelt valgte man i Danmark at fortsætte med at anvende de traditionelle fjernvarmesyste<strong>mer</strong><br />
uanset, at der i stigende grad blev anvendt plastmedierør. I det sidste<br />
landsbyenergiprojekt blev det klarlagt, at der med anvendelsen af plastmedierøret var<br />
introduceret nogle nye potentielle proble<strong>mer</strong> i fjernvarmesystemet, nemlig oxygen- og<br />
vanddampdiffusion.<br />
I den efterfølgende periode fra 1986 til 1999 gennemførtes inden for de danske Energiforskningsprogram,<br />
EFP en lang række undersøgelser omkring først<br />
oxygendiffusion og siden vanddampdiffusion.<br />
Systemteknik.<br />
I Danmark anvendes samme rørfremføringsprincip overalt, nemlig et system med<br />
fremløb og retur i en grenstruktur med et eller flere hovedledninger, ledningsafsnit og<br />
stikledninger til hvert enkelt hus. Hovedledning og de større rør i ledningsafsnittene er<br />
altid stålrør, medens de mindre ledninger DN < Ø40 mm ofte er plastmedierør.<br />
Tilslutningen til hovedledningen sker enten med præfabrikeret T-stykke i forbindelse<br />
med etablering at nyt fjernvarmenet eller med anboring på hovedledningen ved tilslutning<br />
til eksisterende ledningsnet. Der findes ingen fast regel for, hvorledes<br />
tilslutningen sker rent teknisk. Ofte anvendes standardløsninger fra en rørleverandør.<br />
Det er under alle omstændigheder varmeværket, der vælger løsningen, og det ses ofte,<br />
at et varmeværk udvikler sine helt egne løsninger. De store fjernvarmeværker har ofte<br />
fastlagte løsninger og procedurer for tilslutningen.<br />
Tilslutningsanlægget er hos mange store fjernvarmeværker udført efter anvisninger,<br />
som varmeværket udarbejder. Som udgangspunkt er der mange mulige valg, når det<br />
drejer sig om at sammensætte et tilslutningsanlæg. Derimod er der kun ganske få løsninger,<br />
som virker tilfredsstillende for en bestemt installation.<br />
I Danmark forekom<strong>mer</strong> både direkte og indirekte tilslutninger. Direkte tilslutning<br />
(uden varmeveksler) er den hyppigst forekommende. Se systembeskrivelser i bilag 1.<br />
Der er tre primære grunde til at vælge indirekte tilslutning (med varmeveksler):<br />
trykadskillelse<br />
systemadskillelse ved en-strengssyste<strong>mer</strong><br />
barriere mod oxygen fra plastmedierør.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Trykadskillelsen anvendes fortsat på steder, hvor eksempelvis store niveauforskelle<br />
medfører ekstraordinært højt tryk i fjernvarmesystemet. Her kan der være risiko for, at<br />
husinstallationen er for svag.<br />
Der kan også være tale om, at tidligere centralvarmeinstallationer er gamle og dermed<br />
for svage til trykket fra fjernvarmesystemet.<br />
Systemadskillelse er nødvendig hvis et tidligere centralvarmesystem er udført som et<br />
enstrengssystem. En-strengssyste<strong>mer</strong> fungerer ikke energirigtigt i et<br />
fjernvarmesystem.<br />
I tilfælde, hvor man frygter, at fjernvarmevandet kan indeholde for store mængder af<br />
oxygen, kan man vælge at anvende et varmeveksler. Dette var meget anvendt for 10 –<br />
15 år siden, men efter at de nye barrierer er taget i anvendelse, så er det ikke længere<br />
nødvendigt.<br />
Der sker i Danmark konvertering fra indirekte til direkte tilslutning på mange fjernvarmeværker.<br />
Grunden er, at man har indset, at varmevekslere ofte ikke er nødvendige.<br />
Der har været proble<strong>mer</strong> med utætte vekslere, og derfor tages mange nu ud af drift.<br />
Rene plastrørssyste<strong>mer</strong>.<br />
Der findes et sted i Danmark et fjernvarmesystem, som består udelukkende af plastmedierør.<br />
Anlægget ligger i landsbyen Horbelev på øen Falster. Anlægget er taget i<br />
brug i 1987. Der er 150 tilsluttede huse. Rørene er specielle derved, at de er fremstillet<br />
af polyisobuten, PB og ikke forsynet med diffusionsspærre af nogen art. De er isolerede<br />
med polyuretanskum og har et kapperør af LDPE.<br />
Anlægget og de tilsluttede husinstallationer har fungeret uden proble<strong>mer</strong> i snart 17 år.<br />
Husene er direkte tilsluttede.<br />
Med hensyn til rørdimensionerne, så er de bestemt af dels effektbehovet dels af rørprisen.<br />
Når det handler om stikledninger, så vil det største effektbehov findes hos huse<br />
med gennemløbsvandvar<strong>mer</strong>, hvor kr<strong>av</strong>et typisk er 35 kW. Med hensyn til rørprisen,<br />
så anvendes plastmedierør op til DN 40. I dimensionsområdet DN 40 til DN 60 vil<br />
prisen være den samme. Herefter vil plastrør være dyrere at anvende end stive stålrør.<br />
Blandede syste<strong>mer</strong>.<br />
I alle de fjernvarmenet, hvor plastmedierør anvendes i Danmark, findes der i forvejen<br />
stålrør. Det forventes, at alle plastmedierør er forsynet med en oxygenbarriere, som<br />
opfylder DIN 4726 eller tilsvarende standard. Kr<strong>av</strong>et i DIN 4726 er stillet i forhold til<br />
gulvvarmesyste<strong>mer</strong> med et ekstremt stort eksponeringsareal for oxygendiffusion. Kr<strong>av</strong>et<br />
er i relation til fjernvarmesyste<strong>mer</strong> højt. På den måde er stålfladerne i systemet sikret<br />
mod farlig korrosion.<br />
En anden omstændighed, som betyder at korrosion i stålrørene er meget begrænset, er,<br />
at det er de store rørdimensioner, som er fremstillet af stål. Disse rør har overvejende<br />
laminare vandstrømninger. Oxygen diffunderer langsomt i vand. Dermed er det kun<br />
begrænsede mængder oxygen, som når ud til stålfladerne.<br />
Der hvor den største korrosionsrisiko findes er i områder med turbulent strømning.<br />
Eksempelvis i radiatorindløb, i bøjninger og i t-stykker.<br />
│ 43
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
44 │<br />
Markedssituationen for plastmedierør i Danmark.<br />
Det hævdes fra flere sider i Danmark, at valget af medierørsmateriale nærmest er religiøst.<br />
Til trods for, at der i Danmark nu har været anvendt plastmedierør i 30 år, så er<br />
der stadig mange især de store fjernvarmeværker som Københ<strong>av</strong>n, Aalborg og Århus,<br />
som har besluttet ikke at anvende plastmedierør. Begrundelsen er, at man stadig vurderer,<br />
at risikoen ved at benytte disse løsninger er for stor.<br />
Til gengæld anvender stort set alle små fjernvarmeværker plastrør som standard til<br />
stikledninger. Derfor sælges der stadig relativ mange plastrør overvejende til stikledninger.<br />
De store fjernvarmeværker anvender i stedet fleksible stål eller kobberrør på grund af<br />
fordelene ved fleksible rør.<br />
Det er vanskeligt at afgøre, hvilke medierørsmateriale, der er mest fordelagtig: stål,<br />
kobber eller plast. Skadestatistikken fremviser ikke noget svar. Set i forhold til mængden,<br />
er skaderne på plastrør ganske få, når man ser bort fra proble<strong>mer</strong> med samlingerne<br />
i de første år. Plastrør er langt <strong>mer</strong>e fleksible både med hensyn til bøjekraft og<br />
udmattelse i materialet. Metalrørene tåler ikke at bøjes flere gange, idet de derved<br />
koldhærder og efterfølgende har stor risiko for at få mikrorevner og brud. Risikoen er<br />
især stor ved små dimensioner, da de her kan bøjes manuelt.<br />
Fordele og ulemper ved plastmedierør.<br />
Fordelene ved plastmedierørene er, at de ved små dimensioner er fleksible og leveres<br />
på store ruller. Derved spares samlinger og opgr<strong>av</strong>ninger med det resultat, at anlægsomkostningerne<br />
bliver l<strong>av</strong>ere. Endvidere er materialerne ikke følsomme overfor korrosion,<br />
hvilket i nogle sammenhænge kan være en fordel.<br />
Ulemperne er især den uklarhed som hersker med hensyn til materialernes stabilitet og<br />
diffusionsmæssige egenskaber. Selv om en række undersøgelser beskriver de enkelte<br />
fænomener skabes der løbende tvivl om rigtigheden af undersøgelserne.<br />
Levetid for præisolerede fjernvar<strong>mer</strong>ør i plast.<br />
Rørsystemets levetid er bestemt af de driftskr<strong>av</strong>, som anvenderen stiller op. Man kan<br />
grundlæggende tale om teknisk levetid og økonomisk levetid.<br />
Teknisk levetid kan også opfattes som ultimativ levetid, altså den tid som går, indtil<br />
rørsystemet ikke fungerer <strong>mer</strong>e pga. utætheder og ustabilitet. De fleste plastmedierør<br />
er fremstillet af PE-X og selv om der findes flere typer af PE-X, hvoraf både type a, b<br />
og c anvendes til fjernvar<strong>mer</strong>ør, så gælder det, at de klarer sig udmærket ved<br />
driftstemperaturer op til 80°C. I forslaget til en ny EN – standard for fleksible rør er<br />
PE-X klassificeret til kontinuert driftstemperatur på 80°C og en spidstemperatur på<br />
90°C i 100 ti<strong>mer</strong> pr. år.<br />
Ser man på temperaturfordelingen i et net, så er det klart, at den højeste temperatur<br />
kun findes umiddelbart uden for fjernvarmecentralen. Temperaturen vil herefter aftage<br />
gradueret med afstanden fra fjernvarmecentralen. I de rørstrækninger hvor temperaturen<br />
er højest vil rørene normalt være stålrør.<br />
De fleste plastrørsyste<strong>mer</strong> findes i små fjernvarmenet. Her vil det være uøkonomisk at<br />
drive anlægget ved en højere temperatur over 80°C. Skulle man alligevel ønske at anvende<br />
fx 85°C om vinteren, så vil det være ukritisk. I Danmark vil man kunne finde<br />
en del eksempler, hvor dette er tilfældet, og det har ikke øget skadesfrekvensen.
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Ønsker man at anvende plastmedierør ved en kontinuerlig driftstemperatur på 90°C,<br />
må man forvente at levetiden er ca. det halve af levetiden ved 80°C under i øvrigt<br />
samme betingelser. Det kan være kritisk for plastrørene nærmest ved fjernvarmecentralen.<br />
Det kan dog stadig forventes, at levetiden vil være over 20 år.<br />
De anlæg, som kan være mest kritiske for plastmedierør, er de store fjernvarmenet i de<br />
større byer. Her vil driftstemperaturen kunne blive højere end i mindre fjernvarmenet,<br />
og det kan også være vanskeligt præcist at fastlægge, hvor de højeste temperaturer vil<br />
forekomme i kritiske driftssituationer.<br />
Som det fremgår af statistikkerne, er det stadig samlingerne i plastrørsyste<strong>mer</strong>ne, der<br />
er årsag til brud. I de fleste tilfælde er det på grund af forkert montage. Et kritisk<br />
tilfælde er kompressionskoblinger med omløbsforskruning. Her er risikoen, at<br />
rørenden ved montagen opnår et kraftigt vridmoment, som senere giver anledning til<br />
spændingsrevnedannelser.<br />
Økonomisk levetid er det tidsrum, som går indtil driften bliver for dyr. Her skal man<br />
være opmærksom på, at varmetabet fra et præisoleret rør vil forringes i løbet at rørets<br />
servicetid. Den overvejende del af ændringen er diffusionsafhængig. Det kan derfor<br />
være hensigtsmæssigt at købe rør med barrierer på både yder- og inderside af isoleringsmaterialet.<br />
I de fleste tilfælde er dette dog en meget dyr løsning. Normalt vil det<br />
være både bedre og billigere at øge isoleringstykkelsen.<br />
Konklusion.<br />
I Danmark har 30 års anvendelse af plastmedierør fremstillet af PE-X vist, at det er en<br />
god løsning både teknisk og økonomisk til små fjernvarmenet og stikledninger.<br />
Forhold vedrørende diffusion af oxygen, vanddamp samt udveksling af cellegas<br />
kræver, at der skal tages et nødvendigt hensyn, når anlægget projekteres.<br />
Som ved alle andre typer af rørledninger til fjernvarme er det klart, at samlingerne er<br />
kritiske. Men når en samling udføres korrekt efter leverandørens anvisninger, vil den<br />
fungere perfekt.<br />
På grundlag af de danske erfaringer er det klart, at plastmedierør kan anvendes til<br />
fjernvarme i alle de sammenhæng, hvor det er økonomisk. Teknisk er det ingen grund<br />
til af forvente proble<strong>mer</strong>.<br />
│ 45
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
46 │<br />
Kilder.<br />
Samtaler ved besøg:<br />
Mandag den 26. januar 2004:<br />
Per Østergaard, Aalborg Kommunes Fjernvarmeforsyning<br />
Karsten Beltoft Andersen, Aalborg Kommunes Fjernvarmeforsyning<br />
Mandag den 16. februar 2004:<br />
Knud Henriksen, Ingeniør, Løgstør Rør A/S<br />
Jan Lykke, Salgschef, Løgstrør Rør A/S<br />
Telefonsamtaler med:<br />
Kurt Risager, Civilingeniør, Danske Fjernvarmeværkers Forening<br />
Ole Torp, Overingeniør, Aalborg Kommunes Fjernvarmeforsyning<br />
Jens Ole Fabricius, Direktør, Alstom Flowsystems A/S<br />
Søren Nielsen, Driftsleder, Nexø Halmvarmeværk<br />
Lars Ny<strong>av</strong>l, Driftsleder, Hvidebæk Fjernvarmeværk<br />
Martin Pfeffer, Regionchef, Løgstør Rør A/S
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Bilag 1: Systembeskrivelse.<br />
Fjv. frem<br />
Fjv. retur<br />
Figur 1. Direkte tilslutning med gennemløbsvandvar<strong>mer</strong>.<br />
Fjv. frem<br />
Fjv. retur<br />
Figur 2. Direkte tilslutning med varmtvandsbeholder.<br />
Varmt vand<br />
Koldt vand<br />
Varme frem<br />
Varme retur<br />
Varmt vand<br />
Koldt vand<br />
Varme frem<br />
Varme retur<br />
│ 47
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
48 │<br />
Fjv. frem<br />
Fjv. retur<br />
Figur 3. Indirekte tilslutning med gennemløbsvandvar<strong>mer</strong>.<br />
Fjv. frem<br />
Fjv. retur<br />
Figur 4. Indirekte tilslutning med varmtvandsbeholder.<br />
Varmt vand<br />
Koldt vand<br />
Varme frem<br />
Varme retur<br />
Varmt vand<br />
Koldt vand<br />
Varme frem<br />
Varme retur
Svensk Fjärrvärme AB │ FoU Värmegles 2004:10 <strong>Grudis</strong>-<strong>tekniken</strong> <strong>för</strong> <strong>värmegles</strong> <strong>fjärrvärme</strong><br />
Bilag 2. Skadesstatistik.<br />
Hos Aalborg Kommunale Fjernvarmeforsyning føres statistik over skader på plastrørsyste<strong>mer</strong>.<br />
Her har man siden 1990 registreret opståede skader på rørledninger, som er<br />
installerede siden ca. 1985. Der er total registreret 23 skader. Disser skader er især registret<br />
i 2 perioder, nemlig 1992 – 1995 og 2000 – 2001. De fordeler sig således:<br />
20 skader er sket ved samlinger, og det ser ud til, at det overvejende skyldes<br />
monteringsfejl.<br />
1 skade skyldes en utæthed inde i huset.<br />
1 skade skylde en utæt kanalovergang.<br />
1 skade kan ikke forklares.<br />
Danske Fjernvarmeværkers Forening har nedsat en arbejdsgruppe, som er på vej med<br />
en landsdækkende skadesstatistik. Aalborg Kommunale Fjernvarmeforsyning er formand<br />
for denne arbejdsgruppe.<br />
│ 49