Távhıvezetékek hıvesztesége, (avagy a távhı ebbıl a szempontból is a hazai energetika mostohagyermeke) a szigetelésvastagság-növelésének energetikai-gazdaságossági elemzése Távhı vándorgyőlés, Debrecen, 29. szeptember 15-16. Orbán Tibor energiagazdálkodási igazgató 29. november 3.
Az elıadás tartalma a primer vezetékek összetétele és a hálózati hıveszteség alakulása a FİTÁV-nál összevetés Béccsel és egyéb vezetékes energiaellátással elıreszigetelt csırendszerek rövid áttekintése hıveszteség számítás modellje távvezeték-csere megtérülése hıveszteségbıl növelt szigetelésvastagság többletberuházásának megtérülése szerelvények hıszigetelésének megtérülése 29. november 3. 1
Primer távvezetékek (összesen 515.73 nyvm) megoszlása technológia és fektetési mód szerint Hagyományos, föld feletti 21 891 m; 4% Elıreszigetelt, föld feletti 757 m; % ISOPLUS 162 53 m; 32% KELIT 6 732 m; 1% Hagyományos, földbefektetett 323 434 m; 63% Elıreszigetelt, földbefektetett 169 649 m; 33% Egyéb 413 m; % 29. november 3. 2
Primer távvezetékek megoszlása és a hálózati hıveszteség alakulása hıkörzetenként 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% Elıreszigetelt, földbefektetett Hagyományos, földbefektetett Föld feletti Hıveszteség 3% 2% 1% % Füredi Kispest Rákoskeresztúr Újpalota Észak-Buda Észak-Pest Csepel Kelenföld Rózsakert Összesen 29. november 3. 3
A hıértékesítés és hálózati hıveszteség alakulása 3 5 Súlyozott átlag 9,6% 1,37% 3 2 5 Értékesített hımennyiség Hıveszteség 1,48% 8,4% 1,44% 2 GJ 1 5 11,35% 1 7,23% 7,44% 5 6,63% 5,7% Füredi Kispest Rákoskeresztúr Újpalota Észak-Buda Észak-Pest Csepel Kelenföld Rózsakert 29. november 3. 4
Távvezetéki hıveszteség alakulása a kiadott hımennyiségre vetítetten Budapesten és Bécsben % 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 199 1992 1994 1996 1998 2 22 24 26 Bécs Európai átlag Budapest 29. november 3. 5
A szó veszélyes fegyver 8% hıveszteségünk messze alatta marad az európai 12,3%-os átlagnak, ami a bécsi távhıszolgáltatás üzemvitelének és hálózatának hatékonyságát bizonyítja Forrás: Wien Energie Fernwärme Wien Nachhaltigkeitsbericht 27 A pazarlás a legtöbb helyen óriási. A házak kapujáig érve a rendszerbe betáplált hı nagy része a gerincvezetékek körüli földet melegíti. Különösen szembeötlı ez télidıben, amikor a lakótelepek parkjai szép zöld sávokkal tarkítottak a fehér hóleplet felszabdalva. Ugyancsak illan a hı a magasan futó távhıvezetékek cafatokban lógó szigetelése mentén is. Forrás: Távfőtési tízparancsolat: dr. Szanyi Tibor Bp. 28.3.18. 29. november 3. 6
a pazarlás óriási???, avagy a távhı a hazai energetika mostohagyermeke Villamos energia Távhı Bruttó termelés GWh 35 859 52 333 Hálózati veszteség GWh 4 34 6 437 Hálózati veszteség aránya % 11,25 12,3 Hálózati veszteség fosszilis tüzelıanyag-igénye TJ 23 272 7 9 Hálózati veszteség miatti CO 2 emisszió t 1 715 866 482 985 Távhı hálózati vesztesége miatti CO 2 emisszió t 482 985 Ennek metánegyenértéke t 17 888 kmól 1 118 22 gnm 3 49 912 Forgalmazott földgáz gnm 3 1 37 Gázhálózaton megengedhetı szállítási veszteség %,48 Gázhálózat tényleges szállítási vesztesége % 1-2% 29. november 3. 7
Elıreszigetelt csırendszerek csoportosítása Különszigetelt fixcsöves elıreszigetelt csırendszerek Egybeszigetelt fixcsöves elıreszigetelt csırendszerek Flexi csöves elıreszigetelt csırendszerek 29. november 3. 8
Különszigetelt fixcsöves elıreszigetelt csırendszerek jellemzıi az elıremenı és a visszatérı külön szigetelt, két önálló kötött rendszerő vezeték, adott hosszúságú csıszálak formájában forgalmazzák alkalmazása nagyátmérıjő (DN 15-2 felett) vezetékeknél célszerő (légvezetékek kiváltása, gerincvezetékek) rendszerelemei: haszoncsı, PUR hab, köpenycsı gyártási technológiák hagyományos injektált: a PUR habot a haszoncsı és a köpenycsı közötti térbe injektálják folyamatos gyártású (Conti Pipe): a haszoncsıre folyamatosan hordják fel elıször a PUR habot, majd erre extrudálják a KPE köpenyt (PUR hab kontinuitása jobb, köpenye vékonyabb) a különbözı gyártmányok minısége, mőszaki jellemzıi közötti eltérés csak minimális, az egyes gyártmányok közötti döntés alapja kizárólagosan a beszerzési költség lehet (hazai gyártók elınyben) 29. november 3. 9
Egybeszigetelt fixcsöves elıreszigetelt csırendszerek jellemzıi ökológiai szempontból környezetkímélı, ökonómiai szempontból pedig gazdaságos az egymás feletti vezetékelhelyezés következtében a hıveszteség jelentısen (25-45%-kal!) csökken a gyártás során felhasznált szigetelıanyag mennyisége csökken építés során kisebb munkagödör kialakításra van szükség kisebb a köpenycsövet terhelı földnyomásból származó terhelés kisebb a hıtágulása, így kevesebb tágulási párnát, kevesebb karmantyút igényel speciális elemekkel a hagyományos, különszigetelt rendszerhez csatlakoztatható a gyártók által felkínált mérettartományt tekintve (DN25-DN2) elsısorban bekötı vezetékeknél, ill. kisebb elosztó hálózatoknál alkalmazható 29. november 3. 1
Flexicsöves elıreszigetelt csırendszerek jellemzıi tetszıleges térbeli nyomvonalvezetést tesz lehetıvé haszoncsı normál acélcsı (esetleg rézcsı, vagy mőanyagcsı) szállítása 5-1 m-es tekercsben haszoncsı mérete max.28 mm legfeljebb kisebb fogyasztók, családi házak bekötésére alkalmazható haszoncsı nemesacél hullámcsı gyors, egyszerő fektetés, nagy, hegesztés nélküli fektetési hosszak, közmővek elkerülése egyszerő átfőzéssel megoldható kevesebb hegesztett kötésre van szükség, kevesebb szaktudás szükséges, kisebb a meghibásodási lehetıség önlégtelenítı képesség hidraulikus nyomásvesztesége <= az azonos névleges átmérıjő fix rendszerekével max.méret DN15, elsısorban bekötıvezetékeknél alkalmazható ára magasabb, ez kiegyenlítheti az alacsonyabb fektetést 29. november 3. 11
Hıveszteségek mértéke, gazdaságossági kérdések Modellszámítás a hıveszteség-megtakarítás illusztrálására hagyományos védıcsatornás elıreszigetelt légvezeték elıreszigetelt Hıveszteségszámítás modellje: BME Épületgépészeti Tanszék Vezetékcsere megtérülési idejének meghatározása fajlagos beruházási költség hıdíj függvényében Szigetelésvastagság növelésének hatása, gazdaságossága Szerelvények hıszigetelése 29. november 3. 12
Mintaszámítás modellje I. 29. november 3. 13
Mintaszámítás modellje II.: A levegıhımérséklet és a talajfelszín hımérsékletének lefutása 25 2 15 o C 1 levegı talajfelszín 5 5 1 15 2 25 3 35 4-5 nap 29. november 3. 14
Mintaszámítás modellje III.: Az elıremenı és a visszatérı primer vízhımérsékletek lefutása 11 1 9 8 7 o C 6 5 elıremenı visszatérı 4 3 2 1 5 1 15 2 25 3 35 4 nap 29. november 3. 15
DN 2 hagyományos távvezetékpár kiváltásának megtérülése a fajlagos beruházási költség és a hıdíj függvényében 6 5 38,5 44,6 5,6 megtérülés [év] 4 3 2 23,7 27,4 31,1 1 2 1 17,1 19,8 22,5 1 95 hıdíj [Ft/GJ] 16 185 21 2 7 fajlagos beruházás [Ft/nyvm] 29. november 3. 16
DN 2 föld feletti távvezetékpár kiváltásának megtérülése a fajlagos beruházási költség és a hıdíj függvényében 37,2 4 35 28,4 32,8 megtérülés [év] 3 25 2 15 1 5 2,2 17,4 12,6 14,6 16,5 16 185 21 22,9 2 7 1 95 1 2 hıdíj [Ft/GJ] fajlagos beruházás [Ft/nyvm] 29. november 3. 17
Költséghatékonyság, fenntarthatóság, következtetések Fajlagos energiamegtakarítás távvezeték csere ÖKO program CHP GJ/év/MFt 16-22 44-5 12-14 A meglévı távvezetékek idı elıtti cseréje pusztán a hıveszteség csökkentéséért a távhıárak kényszerő emelkedését eredményezi. Távvezeték rekonstrukció prioritási szempontjai a rossz állapot (pl. gyakori meghibásodás), a lokális körülmények (pl. talajvíz), átmérıszőkítés lehetısége (hőlıfelület csökkentése), egyéb szempontok (pl. útépítések, közmőkiváltások, hozzáférhetıség megakadályozása), önkormányzati kapcsolatok javítása. De, ha már vezetéket cserélünk! 29. november 3. 18
1 nyvm hosszúságú távvezetékszakaszok hıvesztesége 9 8 7 Légvezeték Hagyományos vb csatorna, kızetgyapot Standard elıreszigetelt, földbefektetett 1 x növelt elıreszigetelt, földbefektetett 2 x növelt elıreszigetelt, földbefektetett Hıveszteség [GJ/év/1 m] 6 5 4 3 2 1 DN4 DN5 DN65 DN8 DN1 DN125 DN15 DN2 DN25 DN 3 DN 4 DN 5 DN 6 29. november 3. 19
Növelt szigetelésvastagság többletberuházása és megtérülése többlet beruházás [Ft] 12 115 11 15 1 95 9 85 8 75 7 65 6 55 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5-5 -1 többlet beruházás 1x növelt többlet beruházás 2x növelt többlet megtérülése 1x növelt többlet megtérülése 2x növelt 25 32 4 5 65 8 1 125 15 2 25 3 35 4 45 5 6 névleges átmérı 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1-1 -2-3 többletberuházás megtérülése [év] 29. november 3. 2
Szerelvények hıszigetelése: hıveszteség alakulása 1 2 3 1 1 275 1 25 9 elıremenı visszatérı 225 8 elıremenı szigetelıköpennyel visszatérı szigetelıköpennyel 2 hıveszteség [W] 7 6 5 beruházási költség 175 15 125 4 1 3 75 2 5 1 25 2 25 32 4 5 65 8 1 15 2 25 3 35 4 5 6 névleges átmérı 29. november 3. 21
Szerelvények hıszigetelése: szigetelıköpeny megtérülése megtérülési idı ı [év] 26 25 24 23 22 21 2 19 18 17 16 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 megtérülési idı elıremenı megtérülési idı visszatérı beruházási költség 2 25 32 4 5 65 8 1 15 2 25 3 35 4 5 6 névleges átmérı 3 275 25 225 2 175 15 125 1 75 5 25 beruházási költség [Ft] 29. november 3. 22
Következtetések, javaslatok Célszerőnek látszik a jövıben legalább az elıremenı vezetékeket 1-szeresen növelt hıszigeteléssel ellátni (Legalább DN 2 méretig) Célszerőnek látszik az egybeszigetelt fixcsöves elıreszigetelt csırendszerek kipróbálása Nagyobb átmérıknél célszerő a szerelvények ellátása szigetelıköpennyel Javasolható az ilyen jellegő beruházásokhoz pályázati forrás igénybe vétele új KEOP-29-5.4.!! 29. november 3. 23
Elérhetıség, bıvebb információ: E-mail: torban@fotav.hu Telefon: 7 6226 Telefax: 463 641 Köszönöm a megtisztelı figyelmet! 29. november 3. 24