Távhıvezetékek hıvesztesége,(avagy a távhı ebbıl a szempontból is a hazai energetika mostohagyermeke)

a szigetelésvastagság-növelésének

2009. november 3. 0

Távhı vándorgyőlés, Debrecen, 2009. szeptember 15-16.

a szigetelésvastagság-növelésének energetikai-gazdaságossági elemzése

Orbán Tibor energiagazdálkodási igazgató

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

2009. november 3. 1

• elıreszigetelt csırendszerek rövid áttekintése• hıveszteség számítás modellje• távvezeték-csere megtérülése hıveszteségbıl• növelt szigetelésvastagság többletberuházásának megtérülése• szerelvények hıszigetelésének megtérülése

Primer távvezetékek (összesen 515.730 nyvm) megoszlása technológia és fektetési mód szerint

Hagyományos,föld feletti

21 891 m; 4%

Elıreszigetelt,föld feletti757 m; 0%

ISOPLUS162 503 m; 32%

2009. november 3. 2

Hagyományos, földbefektetett323 434 m; 63% Elıreszigetelt,

földbefektetett169 649 m; 33%

Egyéb413 m; 0%

KELIT6 732 m; 1%

Primer távvezetékek megoszlása és a hálózati hıveszteség alakulása hıkörzetenként

60%

70%

80%

90%

100%

Elıreszigetelt, földbefektetett

2009. november 3. 3

0%

10%

20%

30%

40%

50%

Füred

i Kisp

est

Rákos

kere

sztú

rÚjpa

lota

Észak

-Bud

aÉsz

ak-P

est

Csepe

lKele

nföld

Rózsa

kert

Össze

sen

Hagyományos, földbefektetettFöld felettiHıveszteség

A hıértékesítés és hálózati hıveszteség alakulása

2 500 000

3 000 000

3 500 000

Értékesített hımennyiség

Hıveszteség

8,40%

10,37%

10,48%

Súlyozott átlag 9,6%

2009. november 3. 4

0

500 000

1 000 000

1 500 000

2 000 000

Füredi Kispest Rákoskeresztúr Újpalota Észak-Buda Észak-Pest Csepel Kelenföld Rózsakert

GJ

7,23%

8,40%

6,63%

7,44%

10,44%

11,35%

5,70%

Távvezetéki hıveszteség alakulása a kiadott hımennyiségre vetítetten Budapesten és Bécsben

9

10

11

12

13

2009. november 3. 5

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

%

BécsEurópai átlagBudapest

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 2007

2009. november 3. 6

„…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. 2008.03.18.

„… a pazarlás óriási ??? …”,avagy a távhı a hazai energetika mostohagyermeke

Villamos

energiaTávhı

Bruttó termelés GWh 35 859 52 333

Hálózati veszteség GWh 4 034 6 437

Hálózati veszteség aránya % 11,25 12,30

Hálózati veszteség fosszilis tüzelıanyag-igénye TJ 23 272 7 900

2009. november 3. 7

Hálózati veszteség fosszilis tüzelıanyag-igénye TJ 23 272 7 900

Hálózati veszteség miatti CO2 emisszió t 1 715 866 482 985

Távhı hálózati vesztesége miatti CO2 emisszió t 482 985

Ennek metánegyenértéke

t 17 888

kmól 1 118 022

gnm3 49 912

Forgalmazott földgáz gnm3 10 307 000 000

Gázhálózaton megengedhetı szállítási veszteség % 0,00048

Gázhálózat tényleges szállítási vesztesége % 1-2%

Elıreszigetelt csırendszerek csoportosítása

• Különszigetelt fixcsöves elıreszigeteltcsırendszerek

• Egybeszigetelt fixcsöves elıreszigetelt

2009. november 3. 8

• Egybeszigetelt fixcsöves elıreszigeteltcsırendszerek

• Flexi csöves elıreszigeteltcsırendszerek

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 150-200 felett) vezetékeknél

célszerő (légvezetékek kiváltása, gerincvezetékek)• rendszerelemei: haszoncsı, PUR hab, köpenycsı

2009. november 3. 9

• 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)

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

2009. november 3. 10

• 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-DN200)

elsısorban bekötı vezetékeknél, ill. kisebb elosztó hálózatoknál alkalmazható

Flexicsöves elıreszigetelt csırendszerek jellemzıi• tetszıleges térbeli nyomvonalvezetést tesz lehetıvé• haszoncsı normál acélcsı (esetleg rézcsı, vagy mőanyagcsı)

• szállítása 50-100 m-es tekercsben• haszoncsı mérete max.28 mm• legfeljebb kisebb fogyasztók, családi házak bekötésére

alkalmazható• haszoncsı nemesacél hullámcsı

2009. november 3. 11

• 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 DN150, elsısorban bekötıvezetékeknél alkalmazható• ára magasabb, ez kiegyenlítheti az alacsonyabb fektetést

Hıveszteségek mértéke, gazdaságossági kérdések

• Modellszámítás a hıveszteség-megtakarítás illusztrálására• hagyományos védıcsatornás→ elıreszigetelt• légvezeték → elıreszigetelt

• Hıveszteségszámítás modellje: BME Épületgépészeti Tanszék• Vezetékcsere megtérülési idejének meghatározása

2009. november 3. 12

• Vezetékcsere megtérülési idejének meghatározása• fajlagos beruházási költség• hıdíj

függvényében• Szigetelésvastagság növelésének hatása, gazdaságossága• Szerelvények hıszigetelése

Mintaszámítás modellje I.

2009. november 3. 13

Mintaszámítás modellje II.: A levegıhımérséklet és a talajfelszín hımérsékletének lefutása

15

20

25

2009. november 3. 14

-5

0

5

10

0 50 100 150 200 250 300 350 400

nap

oC levegı

talajfelszín

Mintaszámítás modellje III.: Az elıremenı és a visszatérı primer vízhımérsékletek lefutása

70

80

90

100

110

2009. november 3. 15

0

10

20

30

40

50

60

70

0 50 100 150 200 250 300 350 400

nap

oC elıremenı

visszatérı

DN 200 hagyományos távvezetékpár kiváltásának megtérülése a fajlagos beruházási költség és a hıdíj függvényében

38,5

44,6

50,6

50

60

2009. november 3. 16

38,5

23,727,4

31,1

17,1 19,8 22,5

0

10

20

30

40

50

meg

térü

lés

[év]

160 185 210

2 700

1 950

1 200

fajlagos beruházás [Ft/nyvm]

hıdíj [Ft/GJ]

DN 200 föld feletti távvezetékpár kiváltásának megtérülése a fajlagos beruházási költség és a hıdíj függvényében

28,432,8

37,2

40

2009. november 3. 17

28,4

17,420,2

22,9

12,6 14,6 16,5

0

5

10

15

20

25

30

35

meg

térü

lés

[év]

160 185 210

2 700

1 950

1 200

fajlagos beruházás [Ft/nyvm]

hıdíj [Ft/GJ]

Költséghatékonyság, fenntarthatóság, következtetések

• A meglévı távvezetékek idı elıtti cseréje pusztán a hıveszteség csökkentéséért a távhıárak kényszerő emelkedését eredményezi.

• Távvezeték rekonstrukció prioritási szempontjai

távvezeték csere

ÖKO program

CHP

Fajlagos energia-megtakarítás

GJ/év/MFt 16-22 44-50 120-140

2009. november 3. 18

• 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!

100 nyvm hosszúságú távvezetékszakaszok hıvesztesége

600

700

800

900

vesz

tesé

g [

GJ/

év/1

00 m

]

Légvezeték

Hagyományos vb csatorna, kızetgyapot

Standard elıreszigetelt, földbefektetett

1 x növelt elıreszigetelt, földbefektetett

2 x növelt elıreszigetelt, földbefektetett

2009. november 3. 19

0

100

200

300

400

500

DN40 DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN 300 DN 400 DN 500 DN 600

Hı

vesz

tesé

g [

GJ/

év/1

00 m

]

Növelt szigetelésvastagság többletberuházása és megtérülése

65 00070 00075 00080 00085 00090 00095 000

100 000105 000110 000115 000120 000

töb

ble

t b

eru

ház

ás [

Ft]

60

70

80

90

100

110

120

töb

ble

tber

uh

ázás

meg

térü

lése

[év

]

többlet beruházás 1x növelt

többlet beruházás 2x növelt

többlet megtérülése 1x növelt

többlet megtérülése 2x növelt

2009. november 3. 20

-10 000-5 000

05 000

10 00015 00020 00025 00030 00035 00040 00045 00050 00055 00060 00065 000

25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 600

névleges átmérı

töb

ble

t b

eru

ház

ás [

Ft]

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

töb

ble

tber

uh

ázás

meg

térü

lése

[év

]

Szerelvények hıszigetelése: hıveszteség alakulása

700

800

900

1 000

1 100

1 200

vesz

tesé

g [

W]

175 000

200 000

225 000

250 000

275 000

300 000

elıremenı

visszatérı

elıremenı szigetelıköpennyel

visszatérı szigetelıköpennyel

beruházási költség

2009. november 3. 21

0

100

200

300

400

500

600

700

20 25 32 40 50 65 80 100 150 200 250 300 350 400 500 600

névleges átmérı

hı

vesz

tesé

g [

W]

0

25 000

50 000

75 000

100 000

125 000

150 000

175 000

Szerelvények hıszigetelése: szigetelıköpeny megtérülése

160170180190200210220230240250260

ı [

év]

175 000

200 000

225 000

250 000

275 000

300 000

ber

uh

ázás

i kö

ltsé

g [

Ft]

megtérülési idı elıremenı

megtérülési idı visszatérı

beruházási költség

2009. november 3. 22

0102030405060708090

100110120130140150

20 25 32 40 50 65 80 100 150 200 250 300 350 400 500 600

névleges átmérı

meg

térü

lési

idı

[év

]

0

25 000

50 000

75 000

100 000

125 000

150 000

175 000

ber

uh

ázás

i kö

ltsé

g [

Ft]

Következtetések, javaslatok

• Célszerőnek látszik a jövıben legalább az elıremenı vezetékeket 1-szeresen növelt hıszigeteléssel ellátni (Legalább DN 200 méretig)

• Célszerőnek látszik az egybeszigetelt fixcsöves elıreszigetelt csırendszerek kipróbálása

• Nagyobb átmérıknél célszerő a szerelvények ellátása

2009. november 3. 23

• Nagyobb átmérıknél célszerő a szerelvények ellátása szigetelıköpennyel

• Javasolható az ilyen jellegő beruházásokhoz pályázati forrás igénybe vétele ⇒⇒⇒⇒ új KEOP-2009-5.4.0 !!

Elérhetıség, bıvebb információ:

E-mail:torban@fotav.hu

Telefon: 700 6226

2009. november 3. 24

700 6226

Telefax:463 6041

Köszönöm a megtisztelı figyelmet!