MengdereguleringAV VARME OG KULDEANLEGG

Kjell Hanthokjell@hantho.com / M.tf.. 95704020

Saving energy by redesign

Hvem er vi og hva gjør vi ?

• Hvem• Kjell Hantho: energikultivator med lang erfaring fra entreprenør og

konsulent-virksomhet, og erfaring med etablering av energiprosjekter hos større byggeiere.

• Hva gjør vi• Vi grønnmaler bedrifter og deres bunnlinje gjennom redusert og

konvertert energibruk. Gjerne gjennom aktiv bruk av markedskrefter og støtteordninger.

sep 17, 20182

sep 17, 20183

sep 17, 20184

sep 17, 20185

Bærekraftige tiltak og handlinger har beveget seg fra noe som er kjekt å gjøre til noe som må gjøres.

sep 17, 20186

• Vi må forvalte våre ressurser bedre.

Kull

Olje

Gass

Bio/avfall

Vann

Vind

Hav

Sol

Primær-

energikilder

Lys

Ventilasjon

Kjøling

Oppvarming

Energi-

tjenester

Utslipp

Tap

Vår

t ar

vesø

lvV

årt

gu

ll

Behov for omstilling – hvordan?

sep 17, 20187

Behov for omstilling

• Fokus på sluttbruker og minst mulig kostnad

• Fremtidsrettet og effektiv ressursbruk

• Markedsorienterte løsninger

• Helhetlig systemtenkning

• Positiv handling

Endringer må til, men hvordan?

sep 17, 20188

Fokus på sluttbruker

sep 17, 20189

Hvordan sjekke kvaliteten på våre varmeanlegg?

59 gr.C tur

Og 57 gr.C retur

Retur > 40 gr.C

Retur < 35 gr.C

Syk Halv slak Bra Meget bra

VARMEANLEGG

sep 17, 201810

Hvordan sjekke kvaliteten på våre kjøleanlegg?

Retur < 10 gr.C

Retur > 15 gr.C

Syk Halv slak Bra Meget bra

KJØLEANLEGG

sep 17, 201811

Hva er hemmeligheten til riktig retur-temperatur

sep 17, 201812

Før ombygging Etter ombygging

59 gr.C tur

Og 57 gr.C retur

65 gr.C tur

Og 35 gr.C retur

sep 17, 201813

Eksempler ombyggingReturtemp. fjernvarme primærside Haakonsvern

Før ombygging

Etter ombygging

Etter finjustering

sep 17, 201814

Returtemperatur hovedfyr

Samlet retur til

varmesentral

sep 17, 201815

Statkraft og fakturering fjernvarme

Derfor er

mengderegulering

viktig

sep 17, 201816

Rad. kurs

syd-øst

Tappevann

Rad. kurs

nord-vest

M

SETTPUNKT

-RT02

-SB02

M

SETTPUNKT

-RT01

-SB01

Fjernvarme/

fyrrom

Ely

sat.

2000 l / 70ºC

VV

2000 l / 70ºC

M

SETTPUNKT

-RT03-SB03

+

Tradisjonelle varmeanlegg(Trykkløs fordeling med dobbel mantlet beredere)

KV

Ventilasjon

sep 17, 201817

• Konstant sirkulert vannmengde og variabel turtemperatur.

• Vannmengde dimensjonert etter effektbehov ved DUT (Dimensjonerende UteTemperatur, kaldeste periode siste 30 år).

• Anlegg ofte utstyrt med mange pumper.

• Strupeventiler (motstander) benyttet for å innregulere anlegget.

• Bypasser (kortslutninger) returnerer vann der det ikke er varmebehov.

KONSEKVENSER

Store deler av pumpeenergien går til å frakte MYE vann unødig.

Høye temperaturer, liten delta T, ∆t (temperatur-forskjell mellom

tur/retur) og stort varmetap.

Tradisjonelle varmeanleggTypiske kjennetegn.

sep 17, 201818

Mengderegulering – hvorfor?

100 kW

∆t = 20

4,34 m³/h

(Kaldeste 3 dagers periode siste 30 år).

Full effekt

Dim. forhold

0

80 60

20

100%

50 kW

∆t = 61

0,71 m³/h

Ren mengde-regulering

10 20

80 19

16%

50 kW

∆t = 10

4,34 m³/h

50 % effekt

20

3-veis shunt-Kopling med bypass

10

80 70

78%22%

100%

100%

35

45

50 kW

∆t = 45

0,96 m³/h

Mengdereg. Med pumpesirk. i batterikrets

10 20

80 35

100%

22% 78%

35

45

22%

sep 17, 201819

Mengderegulering – hvorfor ?

• I et bygg vil behovet for varme og kjøling variere hele tiden i løpet av dagen og året pga. varierende utetemperatur, solinnstråling, varme fra maskiner, lys og mennesker, osv.

• Oppbygging av varmeanlegg gjenspeiler ofte historisk lave energipriser. Målet tidligere var å sikre nok varme/energi til enhver tid, uten fokus på energieffektivitet.

• Det er ikke behov for å transportere den samme, maksimale, vannmengde hele tiden når effektbehovet er mindre enn 100%. Det er sløsing med energi, og det er kostbart. Den naturlige konsekvensen blir å variere vannmengden etter behovet.

• Erfaringsmessig gir dette en reduksjon i energibruken på 20-50%

• I effektbruken får vi ofte en reduksjon på 10-30%

sep 17, 201820

Rad. kurs

syd-øst

Tappevann

Rad. kurs

nord-vest

M

SETTPUNKT

-RT02

-SB02

M

SETTPUNKT

-RT01

-SB01

Fjernvarme/

fyrrom

Ely

sat.

2000 l / 70ºC

VV

2000 l / 70ºC

M

SETTPUNKT

-RT03-SB03

+

Mengderegulering, hvordan?(Hvordan øke delta T?)

KV

Ventilasjon

75⁰C

70⁰C

65⁰C

50⁰C40⁰C 55⁰C45⁰C

70⁰C

70⁰C

70⁰C

T

60⁰C

Steng

55⁰C

Steng

40⁰C

45⁰C

M

Pumpe fjernes

Ny trykkstyrt pumpe.

sep 17, 201821

Hvilken besparelse kan oppnås?

Eksempel: Vi registrerte 2 ⁰C delta T på ved intet varmebehov før ombygging. Varmesentralen er på 1500 kW.Sparepotensial <= 1 300 000 kWh

sep 17, 201822

Kontroll av mengderegulering

Vi kan si oss fornøyd når returtemperaturen er lavere enn 37°

SD-anlegg Energimåler Termometer Følbar

temperatur

sep 17, 201823

Rad. kurs

syd-øst

Tappevann

Rad. kurs

nord-vest

M

SETTPUNKT

-RT02

-SB02

M

SETTPUNKT

-RT01

-SB01

Fjernvarme/

fyrrom

M

SETTPUNKT

-RT03-SB03

+

Feilkilder: 1-Hva er feil her?

Ventilasjon

75⁰C

60⁰C

60⁰C

60⁰C

T

50⁰CM

100%

65⁰C

60⁰C40⁰C

40⁰C

20⁰C

20⁰C

15%

10%

SETTPUNKT

-RT02

60⁰C

60⁰C

45⁰C

45⁰C

35⁰C

30⁰C

20%

sep 17, 201824

Rad. kurs

syd-øst

Tappevann

Rad. kurs

nord-vest

M

SETTPUNKT

-RT02

-SB02

M

SETTPUNKT

-RT01

-SB01

Fjernvarme/

fyrrom

M

SETTPUNKT

-RT03-SB03

+

Feilkilder: 2-Hva er feil her?

Ventilasjon

75⁰C

70⁰C

T

35⁰CM

20%

45⁰C

45⁰C40⁰C

40⁰C

20⁰C

20⁰C

15%

10%

SETTPUNKT

-RT02

80⁰C50⁰C

70⁰C50⁰C

100%20%

70⁰C40⁰C

70⁰C50⁰C

50⁰C

sep 17, 201825

Stråletak problem for varmepumper

• Må ha høy turtemperatur

• Liten avkjøling

• Gir returtemperatur nær turtemperatur

sep 17, 201826

Alternativ oppvarming med aerotempere

sep 17, 201827

RAV leveres i spesialutførelse med en del av kapillarrøret opprullet på batteri, for å fungerer som minimumsføler.

M

Aerotemper

T10˚C

35˚C

Ombygging strålevarme i tak til lavtemperatur

DANFOSS Termostatstyrt ventil RAVV med RAV 10/8

For 10˚C….38 ˚C

10˚C

35˚C

T

DANFOSS Termostatstyrt ventil RAVV med RAV 10-25/8

For 10˚C….38 ˚C

55˚C 35˚C

Aerotemper Hovedventil Effekt (55-35) Rørdim

Frico SWH 12 RAV 15 5-8 kW DN 15

Frico SWH 22 RAV 20 10-15 kW DN 20

Frico SWH 32 RAV 25 15-23 kW DN 25

Frico SWH 33 RAV 25 23-30 kW DN 25

Aerotemper bestilles med standard regulering som starter vifte ved varmebehov. Styreenhet må ha mulighet for å sende drift og feilsignal til SD. Leveres med portvakt for stopp av vifte ved åpen port.

Alt. 1 - Ved fare for frost(Aerotempere ved porter etc.)

DN-15-25

M

Aerotemper

35˚C

35˚C

T

DANFOSS Termostatstyrt ventil RAVV med RAV 10-25/8

For 10˚C….38 ˚C

55˚C35˚C

Aerotemper bestilles med standard regulering som starter vifte ved varmebehov. Styreenhet må ha mulighet for å sende drift og feilsignal til SD. Leveres med portvakt for stopp av vifte ved åpen port.

DN-15-25

Alt. 2 - Ved ingen fare for frost

sep 17, 201828

Til 1 ny aerotempere

Til 1 nye aerotemper

Til 1 ny aerotemper

Til 1 ny aerotemper

Til 1 ny aerotemper

Ny aerotemper tilkobles her

Bypass fjernes og tur/retur tilkobles aerotemper.

Bypass fjernes og tur/retur tilkobles aerotemper.

Bypass fjernes og tur/retur tilkobles aerotemper.

Ny tilkoblingNy tilkobling

M

Aer

ote

mp

er

T

10˚C

35˚C

10˚C

35˚CT

55˚C

35˚CD

N-1

5-25

Ombygging strålevarme i tak til lavtemperatur

sep 17, 201829

M

Aerotemper

Ombygging aerotemper for varme

Eksisterende anlegg Ombygd anlegg

M

Magnetventil AV/PÅ

AUTOMATIKK

RØRLEGGER

INTERNT/INFO

M

Aerotemper

T

NY DANFOSS Termostatstyrt ventil RAV DN20 med RAVK

for 25˚C….65 ˚C

Føler plasseres i utløp retur

M

100 %

50 %

sep 17, 201830

Aerotemper

Ombygging aerotemper for kjøling

Eksisterende anlegg Ombygd anlegg

M

Magnetventil AV/PÅ

AUTOMATIKK

RØRLEGGER

INTERNT/INFO

M

Aerotemper

M

TA-COMPACT-T, DN 20 med aktuator EMO T, NC (Normally closed)

T

M

100 %

50 %

sep 17, 201831

TA-COMPACT-T

EMO T

sep 17, 201832

+IS=360.003

370.050

+IS=360.002

370.040

+IS=360.001

370.030 370.010

Fancoil kurs

IK001

IK002

M

370.001 – Komfortkjøleanlegg eksempel ombygging

Tørrkjøler uteluft Tørrkjøler uteluft

M

-RT 900

Uteføler

+IS=360.004

370.020

NY

NY

NY

NY

NY

JP401

RT401

JP402

JP403

JP404

JP411

JP406JP405

RT402

RT501

RT502

RT403

RT503

RT411RT511

RT521RT551NY

NY

NY

NY

SB411

SC411

SC511

RT405

RT404

SC402

SC401

RT504

SB401

LB002LB001

NU001

LV401

M M

M

M

NY

RT531

NY

RT541

NYRT504

AUTOMATIKK

RØRLEGGER

INTERNT/INFO

sep 17, 201833

SB502

-+

BM

DN??

DN10

+

M

DN??

+

M

+

M

B

DN10

Eksisterende anlegg Ombygd anlegg

SB502

-MSB502

-M MSB502

-M

A B A B

Eksisterende anlegg

A B A B

Ombygd anlegg

VENTILASJON VARME VENTILASJON KJØLING

Pumpe fjernes

Bypass fjernes og løp blendes

Bypass fjernes og løp blendes

sep 17, 201834

Ny ventil gir over 30% besparelse på kjølebehovet på kjøpesenter.

Mengderegulering eksempler på besparelser

sep 17, 201835

Investeringsanalyse Sandvika Storsenter ombygging varme & kjøling

Oppgitte data og beregnede hjelpedata

Mer investering: kr 3 000 000 Økonomisk levetid : 15 år

Årlige inntekter : kr 1 251 250 Nominellrente : 8 %

Mer utgifter årlig: kr 0 Prisstigning : 0 %

Årlig inntjening : kr 1 251 250 Realrente : 8 %

BEREGNEDE DATA:

Nåverdi : 7 710 048 kr

Nåverdikvot : 2,57 kr/kr

Internrente (korrigert for prisstigning) : 41,48 %

Tilbakebatalingstid (simple payback) : 2,40 år

Inntjeningstid (payoff) : 2,77 år

Største lønnsomme investering : 10 710 048 kr

Minste årlige netto inntjening : 350 489 kr

Beregnet før oppstart av arbeider Dagens tall basert på reelle verdier

Oppgitte data og beregnede hjelpedata

Mer investering: kr 3 500 000 Økonomisk levetid : 15 år

Årlige inntekter : kr 1 700 101 Nominellrente : 8 %

Mer utgifter årlig: kr 0 Prisstigning : 0 %

Årlig inntjening : kr 1 700 101 Realrente : 8 %

BEREGNEDE DATA:

Nåverdi : 11 051 978 kr

Nåverdikvot : 3,16 kr/kr

Internrente (korrigert for prisstigning) : 48,44 %

Tilbakebatalingstid (simple payback) : 2,06 år

Inntjeningstid (payoff) : 2,34 år

Største lønnsomme investering : 14 551 978 kr

Minste årlige netto inntjening : 408 903 kr

Økt kostnad da rådgivning er medtatt i totalen.

sep 17, 201836

Eksempel på tall hentet fra energi-målinger

Snøsmelting ikke medtatt

Graddagskorrigert

sep 17, 201837

Gevinst riktige veivalg tekniske løsninger

Reell:

sep 17, 201838

Gevinst riktige veivalg tekniske løsninger

Reell:

sep 17, 201839

Viktige erfaringer fra varme- & kjøle-anlegg(Kontroll av leveranser med flotte mål & visjoner )

• Fokus må være hele systemet• Omfattende systematisk arbeid• Krever ofte annen kunnskap

• Må kunne forstå hvordan detaljene påvirker hverandre• Ofte må systemer redesignes og ombygges

• Fokus på detaljene• Her ligger feilen og løsningen• Økt grønn vekst, større besparelse

sep 17, 201840

Tvil aldri på at en liten gruppe av tenkende,

ansvarsbevisste innbyggere kan endre

verden.

De er faktisk de eneste som kan greie det.

Margaret Mead. (Leder FN sitt miljøprogram)

sep 17, 201841