Virtuella värmebanker i fjärrvärmesystem : En analys av värmelagring i flerbostadshus

Fjärrvärmesystemet har sedan dess begynnelse varit behovsstyrt. Detta innebär att kunden bestämmer hur mycket värme som ska levereras, vilket leder till stora variationer i värmeproduktionen. Variationerna leder till effekttoppar i fjärrvärmesystemet, dessa är dyra för energibolaget som då tvingas starta sina spetslastanläggningar som oftast består av oljepannor. För att jämna ut effekttopparna i fjärrvärmenätet använder sig fjärrvärmebolagen i dagsläget av ackumulatortankar som värmebanker, dessa laddas ofta upp under natten då effektbehovet från nätet är lägre. De är även dyra att införskaffa samt att de kräver driftunderhåll. Genom att använda sig av redan befintliga värmebanker i fjärrvärmenätet kan man undvika att investera i ytterligare ackumulatortankar. Genom att utnyttja redan befintlig teknik kan man använda flerbostadshus som virtuella värmebanker. Då majoriteten av flerbostadshusen innehar höga tidskonstanter vilket innebär att de inte kyls ut vid kortvarig minskning av tillförd värme. Detta fenomen kan utnyttjas för att tillämpa s.k. effektstyrning av fjärrvärmesystemet, vilket görs genom att manipulera utomhustemperaturgivaren hos flerbostadshusen. Genom att manipulera utomhustemperaturgivaren hos flerbostadshus kan dess effekt minskas under en kort period. Återföring av värme sker sedan under en längre period för att undvika en ny effekttopp, en s.k. återvändande last. Denna effektstyrning innebär inte att fastigheterna får en förändrad energianvändning eller att inomhusklimatet påverkas, syftet är endast att skapa en jämnare drift av pannorna samt undvika spetslaster. Projektgruppen har tagit fram en modell på hur effektstyrning kan tillämpas i fjärrvärmesystem. Modellen visualiserar effektstyrningar hos Trollhättan Energis fjärrvärmesystem och visar dess effekter på panndrift och inomhustemperatur hos flerbostadshus. De fastigheter som styrs bildar en sammanlagd e-signatur som bestämmer hur stor effekt som kan styras. Att styra effekten i fjärrvärmesystem är ut ifrån våra resultat fullt genomförbart beroende på hur stort fastighetsbestånd som ingår i effektstyrningen.Analysis of the heat storage in residential apartment buildings can be utilized to achieve a smoothing effect of the heat load in district heating system. This heat storage leads to a more optimal operation of the district heating system and will lead to reduced oil consumption for peak load purposes. The district heating system has since its beginning been demand-driven. This means that the customer determines how high the heat demand should be. This leads to large variations in heat production. The variations result in peak demands in the district heating system. These peaks are expensive for the utility company which will be forced to start their peak load plants, which usually consists of oil-fired boiler plants. In this bachelor thesis we have developed a system structure and a model for how the load control can be applied in the district heating system operated by Trollhättan Energi in Western Sweden. The model developed shows how the district heating system and the indoor temperature is affected by the new load control proposed