Spørg Scientariet: Hvorfor skal returvand til fjernvarme være koldt?

Erik Bruus spørger: »Ved fjernvarme skal returvandet helst være så koldt som muligt. Men hvorfor bliver det dyrere for et varmeværk, som kun laver varmt vand, hvis returvandet ikke er koldt nok? Hvis returvandet er f.eks. 60 grader, skal det da kun varmes lidt op, inden det sendes ud til forbrugerne?«

Brian Elmegaard, sektionsleder, Institut for Mekanisk Teknologi, DTU, svarer:

»Spørgsmålet indeholder flere forskellige elementer:

  1. Spørgsmålet om energioverførsel. Varmen afgives til forbrugeren ved temperaturændringen af vandet som massestrøm x varmekapacitet x temperaturforskel. F.eks. afgives 1 MW i 80/60° C ved et flow på 12 kg/s. Hvis frem- eller returtemperaturer ændres, skal flowet ændres, og pumpe- og rørdimensioner vil ikke være fornuftige. Ændrede temperaturer vil dermed ændre varmetab og flowforhold og dermed tryktab og pumpeeffekt. Energiforhold siger altså ikke, at det er godt med mindre afkøling hos forbrugeren. Drift af hele systemet medfører, at det er en fordel at sikre god afkøling af vandet. Højere priser hænger derfor sammen med varmetab og energiudnyttelse på værket.

  2. Produktionsforhold. Temperaturer i fjernvarmesystemet skal naturligvis defineres, så de ligger under varmeværkets temperaturer og over de temperaturer, som er nødvendige i forbrugernes anlæg.

2.1. Kraftvarmeværker baseret på dampkraft. Vandkredsløbene i fjernvarmesystemet og i et kraftvarmeværk er adskilte. Det er ikke fjernvarmevandet, som løber gennem turbinen og driver generatoren. Fjernvarmevandet anvendes som varmedræn ved kondensation i kondensator og dampudtag fra turbinen. For at opnå højest mulig effekt fra dampens ekspansion i turbinen skal kondenseringen ske ved lavest mulige temperatur. Det er fjernvarmevandets fremløbstemperatur, som er bestemmende for denne, hvorfor det for denne type af værker er fremløbstemperatur og forskel mellem frem og retur, som er vigtigst.

2.2. Varmeværker og andre kraftvarmeværker. Hvis varmen produceres ved afkøling af en røggas, som i varmeværker og kraftvarmeværker baseret på f.eks. gasmotorer, gælder det om at trække mest muligt energi ud af røggassen. I dette tilfælde er det fjernvarmevandets returtemperatur, som vil afgøre energioverførslen og dermed hele systemets virkningsgrad.«

> Læs mere og stil dine egne spørgsmål på ing.dk/scientariet

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.