19-09-2018 03:44:45

Energieffektivitet ved lavere fjernvarmetemperatur kan forenes med god hygiejne

Der er hårdt brug for nye energieffektive og økonomiske metoder til at dække varmebehovet, hvis Danmark skal nå sin målsætning om at blive fri for fossile brændsler i 2050. En ny ph.d.-afhandling fra DTU Byg undersøger mulighederne for at sænke temperaturen i fjernvarmesystemerne og dermed forbedre effektiviteten betydeligt – uden at gå på kompromis med hygiejnen.
21. jun. 2016 Af DTU

Regeringen har et mål om, at det danske energisystem skal være uafhængigt af fossile brændsler i 2050. Derfor er der hårdt brug for nye energieffektive og økonomiske metoder til at dække varmebehovet.

Ved at sænke temperaturen i fjernvarmesystemerne kan effektiviteten forbedres betydeligt.

Den næste generation af fjernvarmesystemer, også kaldet fjerdegenerationsfjernvarme, er karakteriseret ved netop en lavere temperatur, end vi kender i dag. Fjerdegenerationsfjernvarme har en frem- og returtemperaturer på henholdsvis 55 °C og 25 °C. I nogle tilfælde kan fremløbstemperaturen sænkes yderligere, hvis en lavere temperatur er tilstrækkelig til at opretholde en god termisk komfort i bygningerne.

Bekymring for komfort og hygiejne

En af barriererne for at realisere sænkningen af fjernvarmetemperaturerne, er bekymringen om at krav til komfort og hygiejne i varmtvandsanlæggene ikke kan overholdes.

Ifølge Dansk Standard skal der kunne opnås en varmtvandstemperatur på 45 °C ved køkkenvaske og 40 °C ved andre tapsteder. Fjernvarme med så lav en fremløbstemperatur benævnes også ultra-lavtemperaturfjernvarme.

Ph.d.-studerende Xiaochen Yang fra DTU Byg har i sin afhandling undersøgt forskellige løsninger til, hvordan det er muligt at levere varmt brugsvand i områder med lavtemperaturfjernvarme og ultra-lavtemperaturfjernvarme uden at gå på kompromis med kravene til komfort og hygiejne.

Undersøgelsen i afhandlingen omfatter både steriliseringsmetoder og optimeret design af varmtvandssystemer. Undersøgelsen viser, at steriliseringsmetoder såsom fotokatalyse, UV-lys og filtrering var effektive metoder til at fjerne legionellabakterier fra varmtvandssystemer uden at tilføre tilsætningsstoffer til brugsvandet.

Decentral varmeveksler som optimal løsning

Afhandlingen viser blandt andet, at en decentral varmeveksler er en optimal løsning til at levere varmt brugsvand i nye eller gennemrenoverede bygninger, som forsynes med lavtemperaturfjernvarme. Når der anvendes en decentral varmeveksler, er der ingen risiko for legionella, fordi mængden af varmt brugsvand er lille. Varmeveksleren er samtidig energieffektiv, fordi den har et mindre varmetab end andre systemer, og fordi der ikke er behov for at tilføre supplerende energi.

Det ene design, som blev undersøgt i afhandlingen, var baseret på et rørsystem hvor cirkulationsrøret var ført inden i brugsvandsrøret, og hvor en mikro-varmepumpe dækkede varmetabet fra varmtvandsrørene og sikrede, at det varme vand kunne leveres inden for en tilfredsstillende tidsperiode.

Denne løsning mindskede i undersøgelsen varmetabet med 13 % i forhold til standardscenariet og sikrede samtidig, at returtemperaturen fra brugsvandscirkulationen var omkring stuetemperatur. I områder med ultra-lavtemperaturfjernvarme kan varmeveksleren kombineres med en mikro-varmtvandsbeholder, der er forsynet med en el-patron. Denne løsning kan anvendes både i nye og eksisterende bygninger.

En anden løsning, som kan anvendes til at levere varmt brugsvand i områder med ultra- lavtemperaturfjernvarme, er en mikro-varmepumpe. Energieffektiviteten for de to løsninger er ens, men mikro- varmtvandsbeholderen har lavest energiforbrug og energiomkostninger.

Artiklen er oprindeligt publiceret på DTU. 


Deltag i debatten

Nyheder og arrangementer

Nyeste energi- og miljøjob

luk
close