Lowering district heating customer supply temperature

Kaukolämpöön liitettävien rakennusten lämmönjakokeskusten tulomitoituslämpötilana käytetään 1970-luvulla laadittua suositusta. Tulomitoituslämpötila on 115 °C. Lämmönjakokeskuksen muut mitoituslämpötilat ovat laskeneet tekniikan kehittyessä ja energiatehokkuuden parantuessa, jolloin myös tulomitoituslämpötilaa voitaisiin laskea. Tämä selvitys arvioi erityisesti tulomitoituslämpötilan alentamisen vaikutuksia asiakkaalle. Tulolämpötilan lasku kasvattaa asiakkaan lämmönjakokeskuksen lämmönsiirtimien lämmönsiirtopinta-aloja, jolla on edelleen hankintakustannuksia korottava vaikutus. Arvion perusteella lämmönsiirtimien pinta-ala kasvaa toisiolämpötiloista riippuen keskimäärin noin 40 %, jos tulomitoituslämpötilaa pudotettaisiin 25 °C:lla. Selvitykseen pyydettiin lämmönjakokeskustoimittajilta kustannusarvioita mitoituslämpötilojen alentamisen vaikutuksista keskuksien hankintakustannuksiin. Niiden mukaan tulomitoituslämpötilan laskeminen 115 °C:sta 90 °C:een kasvattaisi lämmönjakokeskuksen laitehankintakustannuksia keskimäärin noin 5 %. Kaukolämpöverkon lämpötilatason alentamista voi rajoittaa asiakaslaitteet tai asiakaslaitteet ja verkon siirtokapasiteetti. Nykyisten mitoituslämpötilojen käytön jatkaminen siirtää lämpötilatason pudottamisen mahdollisuuden pidemmälle tulevaisuuteen. Selvityksen perusteella mitoituslämpötilojen lasku ei aiheuta voimakasta kustannusten kasvua asiakkaille. Joissain tapauksissa asiakkaat tekisivät säästöjä vesivirtaperusteisessa tehomaksussaan uudelleenmitoituksen ansiosta. Laajemmin tarkasteltuna laitehankintakustannus on pieni osa lämmityksen kokonaiskuluista, jolloin uudelleenmitoituksen vaikutus kokonaiskuluihin on vähäinen pitkän aikavälin yli tarkasteltuna. Kaukolämpöjärjestelmä hyötyisi tulolämpötilan laskusta. Sillä olisi nykyisen lämmöntuotannon hyötysuhdetta parantava vaikutus ja matala tulolämpötila mahdollistaisi uudet lämmönlähteet verkossa. Esimerkiksi hukkalämpöä voisi hyödyntää entistä paremmin. Uusiutuva ja vähemmän polttotekniikkaan nojautuva kaukolämpö on teknisesti mahdollinen ja ympäristöystävällinen ratkaisu. Tämän päivän toiminnassa on hyvä ottaa huomioon tulevaisuuden näkymiä, jotta uusi ja vanha tekniikka voidaan sovittaa yhteen jatkossa.Finnish district heating (DH) supply temperatures are based on 1970’s recommendations on temperature levels in the DH network. The current incoming temperature used for dimensioning is 115°C, although other temperatures for dimensioning have dropped over the years with technical improvements. This study surveys the effects of lowering the supply temperatures, especially for customers. Lowering the temperature levels increases the heat transferring surface area of the heat exchangers in DH substations at the customer end. Larger heat exchangers cause increasing substation acquisition costs. Heat transfer calculations estimate that the surface area increases ca. 40%, heavily depending on the secondary temperatures, if the supply temperature would drop 25°C. DH substation manufacturers were asked to estimate the price increase if dimensioning temperatures would be lowered. Excluding all other costs, the price of a basic substation would increase ca. 5% with a 25°C drop. Low DH temperature levels can be restricted by either substations or substations and the transfer capacity of the DH network. Keeping the current temperatures for dimensioning prevents lowering the temperatures in the future. However, lower temperatures do not seem to cause unreasonable costs for customers. At some cases, customers would benefit from lower temperatures due to the lower connection water-flow-based heating fees. Substation acquisition costs are a small fraction of the overall heating costs. This leads to diminishing heating costs caused by lower temperatures. The whole DH system would benefit from a lower temperature level. The efficiency of the existing heat production would improve, and above all, new heat sources would be more compatible with the network. For example, utilizing waste heat would become more available for DH. Renewable and less-combustion-dependent heat production is technically viable and environmentally friendly. The DH sector could further assess future prospects, consequently enabling the old and new technology to work together