Uuden menolämpötilasuosituksen vaikutukset kaukolämpöjärjestelmässä

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena oli tutkia Energiateollisuus ry:n uuden 90 °C menolämpötilasuosituksen vaikutuksia Rauman Energia Oy:n kaukolämpöverkkoon ja arvioida verkon teknistä valmiutta suosituksen käyttöönottoon. Työssä tarkasteltiin kaukolämmön jakeluverkoston nykytilaa, verkoston virtaus- ja paineolosuhteita, tuotantokapasiteetin riittävyyttä sekä lämmönjakokeskusten mitoituslämpötiloja. Lisäksi arvioitiin menolämpötilan alentamisen vaikutuksia pumppaukseen, lämpöhäviöihin ja paluulämpötiloihin sekä esiteltiin toimenpiteitä, jotka tukevat siirtymää matalampaan lämpötilatasoon.

Tulokset osoittivat, että Rauman kaukolämpöverkko on rakenteeltaan hyvin soveltuva matalampiin lämpötiloihin. Menolämpötilan alentaminen tulisi lisäämään virtaamia ja siten painehäviöitä, mutta verkoston nykyinen siirtokyky ja pumppauskapasiteetti osoittautuivat pääosin riittäviksi. Myös paluulämpötilan arvioitiin alenevan lämmityskaudella ulkolämpötila huomioiden 2–6 °C. Keskeisiksi rajoitteiksi tunnistettiin kriittiset verkon osat, joilla menolämpötilan ylläpito on lämmityskauden ulkopuolella haastavaa. Tarkastelu osoitti myös, että tuotantoa on suositeltavaa hajauttaa painottaen verkon tehonsiirtorajoitteita.

Johtopäätöksenä todettiin, että menolämpötilasuosituksen käyttöönotto on Rauman Energia Oy:n verkossa teknisesti mahdollista, joka on pitkälti verkon nykyisen rakenteen ansiota. Siirtymä edellyttää kuitenkin verkon optimointia, verkostolaskennan jatkokehitystä sisältäen tarkempaa kulutus- ja lämpötilaseurantaa. Työ tarjoaa toimenpidesuosituksia, joita voidaan hyödyntää siirtymän jatkosuunnittelussa.

The aim of this Master’s thesis was to examine the impact of the new 90°C supply temperature recommendation by Energiateollisuus ry (Finnish Energy) on the district heating network of Rauman Energia Oy, and to evaluate the technical readiness for its implementation. The thesis analysed the current state of the district heating distribution network, its flow and pressure conditions, the adequacy of production capacity, and the design temperatures of district heating substations. In addition, the effects of lowering the supply temperature on pumping requirements, heat losses and return temperatures were evaluated, and measures supporting the transition to a lower temperature level were outlined.

The results indicated that the district heating network in Rauma is structurally well suited to lower supply temperatures. Lowering the supply temperature is expected to increase flow rates and thus pressure losses; however, the current transfer capacity and pumping capability were found to be largely sufficient. The return temperature was also estimated to decrease by 2–6°C during the heating season, depending on outdoor conditions. Critical network sections where maintaining the supply temperature outside the heating season is challenging were identified as key constraints. The analysis also indicated that it is advisable to decentralise production, considering the network’s transfer limitations.

In conclusion, it was found that the adoption of the supply temperature recommendation is technically feasible in Rauman Energia Oy’s network, mainly due to its existing structure. However, the transition requires network optimisation and further development of network modelling, including more detailed consumption and temperature monitoring. The thesis provides practical recommendations to support further planning of the transition.