Ryn kaukolämpölaitos on toimittanut lämpöä paikkakunnan asukkaille, kauppoihin ja teollisuuskohteisiin vuodesta 1962 asti. Nykyään jakeluverkossa on jo yli 80 kilometrin verran putkia.
Paikkakunta on kasvanut voimakkaasti viime vuosien aikana, ja myös lämpöä tarvitsevien kiinteistöjen määrä on lisääntynyt huomattavasti. Koska jakeluverkon kasvu vaikuttaa myös putkiston paine-eroihin, laitoksen tekninen johtaja Flemming Skjødt halusi saada tarkkaa dataa siitä, millaisia paineet tosiasiassa ovat.
Jakelualue on maastoltaan hyvin vaihtelevaa, ja lisäksi putkistojen ikä, talojen energialuokat sekä kuluttajien energiankäyttö vaihtelevat suuresti. Kaikki nämä tekijät vaikuttavat verkon toimintaan, mutta niitä on hankala arvioida toiminnan optimointiin tähtäävissä laskelmissa.
Arkea helpottava työkalu
Ryn kaukolämpölaitos on aina mitannut jakeluverkon paine-eroja, mutta tähän asti käytössä on ollut kallis, kiinteästi SCADA-järjestelmään kytkettävä painemittari, joka asennettiin sinne, missä paine-eron oletettiin parhaiten kuvaavan verkon tilannetta. Verkon muiden osien painetta mitattiin manuaalisilla painemittareilla, joiden tulokset eivät ole täysin luotettavia tai kattavia.
”Mittaustulos riippuu mittaushetkestä ja mittarin tarkkuudesta. Manuaalisella mittauksella saadaan vain sen hetkinen arvo, ei tietoja pidemmältä aikaväliltä”, Skjødt selittää.
Kun painetta pystytään mittaamaan pidemmältä aikaväliltä, kaukolämpöverkon putkien mitoittaminen on helpompaa:
”Kamstrupin paineanturit asennetaan venttiilikaivoihin, joista saadaan READy-järjestelmään sekä meno- että paluupainelukemat. Tällöin tiedämme kulloisenkin paine-eron, jonka perusteella on helpompi tehdä aiempaa tarkempia putkistoa koskevia laskelmia.”
Data auttaa oikean putkikoon valinnassa
Data auttaa oikean putkikoon valinnassa
Joillain jakeluverkon alueilla ei ole tapahtunut merkittäviä muutoksia, mutta osa putkista on 1960-luvun lopulta, jolloin putkiston suunnittelukriteerit ovat olleet hyvin erilaiset kuin nykyään. ”Kaupungin keskustassa on vanhoja betoniputkia, jotka pitää vaihtaa, mutta putket ovat ajalta, jolloin veden lämpötila oli suurempi, joten niiden koko on mietittävä uudelleen. Käytän siinä avuksi paineantureita”, Skjødt kertoo.
Kaikissa jakeluverkon osissa ei edes tiedetä, millaisia putkia maan alla on, koska putket ovat niin vanhoja eikä niitä ole dokumentoitu kattavasti.
”Kun putkia uusitaan, on olennaisen tärkeää valita oikea putkikoko. Jos putki on liian suuri, se tulee kalliiksi, koska hankintahinta ja lämpöhäviö on suuri, mutta jos putki on liian pieni, se ei riitä ylläpitämään riittävää painetta asiakkaille asti. Tässä paineanturit astuvat mukaan kuvaan. Niiden tuottama data on lähes reaaliaikaista”, Skjødt kertoo.
”Kun putkia uusitaan, on olennaisen tärkeää valita oikea putkikoko. Jos putki on liian suuri, se tulee kalliiksi, koska hankintahinta ja lämpöhäviö on suuri, mutta jos putki on liian pieni, se ei riitä ylläpitämään riittävää painetta asiakkaille asti. Tässä paineanturit astuvat mukaan kuvaan. Niiden tuottama data on lähes reaaliaikaista”, Skjødt kertoo.
Tarkkojen tietojen avulla voidaan välttää putkien ylimitoittamista, mikä on varsin yleinen ongelma. ”Datan avulla voidaan välttyä liian suuren putken hankkimiselta, mikä tietää selviä säästöjä.”
Mitoitusvirheet tulevat kalliiksi
Vanhojen putkien kaivaminen esiin ja korvaaminen uusilla on kallista ja hidasta puuhaa tiiviisti rakennetuilla alueilla – ja mitä suurempi putki, sitä kalliimpaa se on. Jos vielä käy niin, että uudet putket osoittautuvat vääränkokoisiksi, ne voidaan joutua kaivamaan uudestaan esiin.Tonttijohtojen vaihtaminen on sekä kallista että hankalaa, koska asiakkaan piha tai pihatie pitää kaivaa auki. Jos putket sijaitsevat tien alla, myös asfaltti on rikottava, mikä saattaa nostaa kustannukset jopa kymmenkertaisiksi, satoihin euroihin metriä kohti.
”Jos putkien koko lasketaan väärin, maahan saatetaan kaivaa sata metriä vääränlaista tavaraa. Teknisiä päätöksiä ei tehdä arvelujen tai oletusten perusteella – niiden pohjaksi tarvitaan varmaa tietoa”, Flemming Skjødt toteaa.
Syötön optimointi
Flemming Skjødt kertoo, että yhtiön perimmäinen tavoite tulee aina olemaan oikean tuotteen toimittaminen asiakkaille oikeaan hintaan ja oikeaan aikaan. Tämä koskee paitsi itse kaukolämpöä myös asiakaspalvelua ja -neuvontaa. Myös kustannukset täytyy pitää kurissa, jotta lämmön hinta pysyy asiakasystävällisenä. ”Tavoitteen saavuttaaksemme meidän on oltava perillä siitä, mitä kaukolämpöverkossa tapahtuu. Tämä onnistuu paineanturien avulla.”
Tulevaisuudessa verkkoon tullaan asentamaan vielä lisää paineantureita. Tarkempi lukumäärä tiedetään sitten, kun kaikki eri alueet on käyty läpi. Ensimmäinen askel on jäljellä olevien vanhojen mittarien vaihtaminen ja uuden langattoman luentaverkon laajentaminen. Tämän jälkeen tiedetään, missä uusista paineantureista on eniten hyötyä.
Kannettavasta päätelaitteesta verkkoluentaan
Lisäksi, kun kaikki jakelualueen data siirtyy automaattisesti suoraan READy-järjestelmään, Skjødt pystyy käyttämään aiempaa suuremman osan työajastaan toiminnan optimointiin: ”Paikan päällä ravaaminen on menneen talven lumia. On turha juosta edestakaisin pitkin kaupunkia, kun saamme enemmän tietoja tutkimalla dataa, joka meillä on suoraan nenän edessä.”
Tähän asti Ryn kaukolämpölaitos on lukenut mittarit kahdesti vuodessa kannettavalla päätelaitteella. Kun verkkoluenta otetaan käyttöön, mittaridataa saadaan huomattavasti useammin ja jakeluverkon tilasta pysytään paremmin kärryillä. Paluulämpötilaa pystytään alentamaan, ja huoltotoimenpiteet pystytään kohdistamaan sinne, missä niitä eniten tarvitaan.
Lisäksi, kun kaikki jakelualueen data siirtyy automaattisesti suoraan READy-järjestelmään, Skjødt pystyy käyttämään aiempaa suuremman osan työajastaan toiminnan optimointiin: ”Paikan päällä ravaaminen on menneen talven lumia. On turha juosta edestakaisin pitkin kaupunkia, kun saamme enemmän tietoja tutkimalla dataa, joka meillä on suoraan nenän edessä.”
Projektin tiedot:
2 369 mittauspistettäMULTICAL® 602 -lämpöenergiamittarit
READy-verkkoluenta
Noin 1 200 mittaria on jo vaihdettu ja luetaan READy-etäluentajärjestelmällä. Loput mittareista luetaan kannettavalla päätelaitteella ja PcBase-järjestelmällä.
Kamstrupin paineanturit