Rapport fjärrvärme och fjärrkyla - Tfe - Umeå universitet

Umeå Universitet 23/03/2011
Tillämpad Fysik och Elektronik
Teori och funktion Fjärrvärme
Ackumulatortankar
Ackumulering av varmvatten i ledningsnätet behöver kompletteras med en ackumulatortank.
Ackumulatortankar ger många fördelar för fjärrvärmesystemet. Dessa fördelar är bland annat:
• Varmvatten kan produceras då behovet är lågt och sedan användas då behovet är högt. Det
ger en jämnare energiproduktion.
• Billigare bränsle kan användas eftersom lasten inte måste produceras under kort tid.
• Det ger färre start/stopp för produktionspannan.
• Ackumulatortanken ger en energibuffert om produktionsanläggningen måste stänga.
• Variationer i uttaget klaras lättare av.
• Ackumulatortanken kan fungera som tryckhållare för ledningsnätet.
Tankens totala volym är inte samma som effektiv volym. Det finns alltid ett gasfyllt område högst upp
i tanken som fungerar som expansionsvolym. Det ska fungera som säkerhetsmekanism mot
överladdning. Längst ner i tanken, ovanför i- och urladdningsmunstycke, finns en volym som ska vara
utan temperaturförändringar. Det ökar tankens hållbarhet.
Skiktning
I ackumulatortanken lagras inte bara det uppvärmda vattnet från produktionsanläggningen. Där finns
också svalare returvatten. Eftersom kallt vatten har högre densitet än varmt vatten kommer det
uppstå skiktning. En bra skiktning minskar förluster i exergi, det vill säga att vattnets temperatur i
ackumulatortankens höjdled inte jämnar ut sig. I Figur 2 visas hur det kan se ut.
Figur 2. Bilden hur skiktning i ackumulatortank kan se ut för två scenarion. (3)
I högra delen av Figur 2 är tanken nästan fulladdad. Om inga uttag görs kommer vattnet kylas. Både på
grund av omgivningen, men även på grund av temperaturskillnaden i tanken. Skiktningslagret
kommer då växa.
4