Text: Annika Wihlborg/Jessica Nejman
Forskarna Sara Ljungblad, Thomas Franzén och Magnus Holmsten på RISE Research Institutes of Sweden har testat hur snabbt en förändring av temperaturen på mediet märks när det mäts med temperaturgivare i dykrör. Forskningsresultaten kommer förmodligen att medföra en ändring i Energiföretagen Sveriges tekniska bestämmelse "F:104 Värmemätare - Tekniska branschkrav och råd om mätarhantering", där det kan bli krav på att använda värmeledande pasta vid montage av temperaturgivare med dykrör.
Fjärrvärmesystemet är ett trögt system där behovet av att göra snabba temperaturmätningar inte har varit i fokus. Kravet på temperaturmätning är att den ska vara korrekt, men det anges inte hur snabb den ska vara. Det har tidigare handlat om att se om installationerna för mätning och själva energimätningen gjorts på ett korrekt sätt.
De resultat som forskarna från RISE presenterar är mycket värdefulla för exempelvis effektstyrning. Högupplöst data kommer i en mycket större utsträckning att finnas tillgängliga, vilket ökar kraven på snabbare mätning. Det är just då som värmeledande pasta ger en snabbare och säkrare mätning.
Värmeledande pasta underlättar mätning av temperaturförändringar
Med morgondagens krav på snabbare mätning, för exempelvis effektstyrning, där högupplöst data i en mycket större utsträckning kommer att finnas tillgängliga är resultaten i detta projekt mycket värdefulla. Värmeledande pasta i dykrör ger en snabbare mätning vid temperaturförändring på mediet.
Vid leverans av fjärrvärme måste temperaturmätningen vara riktig för att den debiterade mängden energi ska bli korrekt. Om temperaturmätningen blir fel kan detta alltså medföra att kunden blir debiterad för mycket eller för lite. Felaktigheter vid temperaturmätningen kan också medföra att fjärrvärmesystemet inte regleras på ett effektivt sätt. En parameter som kan ha betydelse för hur mätningen fungerar är om man använder dykrör för temperaturgivarna. Dykrör medför generellt att temperaturmätningen blir trögare, men eftersom det blir mycket mer praktiskt att dykröret sitter kvar på plats i röret när temperaturgivaren monteras bort för utbyte eller kontroll, så används de ändå i stor utsträckning.
I det här projektet har RISE testat hur stor skillnad det gör för olika temperaturgivare om man har värmeledande pasta tillsammans med givaren i dykröret eller inte. Eftersom pastan kladdar och tillför ett arbetsmoment vid monteringen så vill man inte använda värmeledande pasta om det inte behövs. Pastan kan också vara farlig för miljön och kan i så fall kräva hantering som gör att den inte kommer ut i avloppet. En del leverantörer av fjärrvärme använder värmeledande pasta och andra inte.
RISE har testat ett antal olika givare som används för temperaturmätning i fjärrvärmenät både med avseende på hur noggrant de mäter och hur snabbt de kan mäta upp en temperaturändring, både med och utan värmeledande pasta i dykröret. Resultatet visar att det är stor skillnad mellan olika fabrikat, framförallt vad gäller hur snabbt givaren reagerar på temperaturändringar. I gällande standard finns krav på hur stor felvisning temperaturgivarpar får ha vid olika temperaturdifferenser mellan framlednings- och returledningar. En av de testade modellerna uppfyller inte det kravet utan värmeledande pasta i dykröret, övriga fem modeller är godkända både med och utan pasta i dykröret. Ett större problem är att givarna tar mycket längre tid på sig att uppnå rätt temperatur när temperaturen i vattnet runt givarna i fjärrvärmenätet ändrar sig. De blir alltså långsammare utan pasta i dykröret. Det är dock stor skillnad mellan olika fabrikat, en del givare är snabbare utan pasta i dykröret än andra är med pasta. Givarens konstruktion och passform i dykröret har mycket stor betydelse för resultatet, vilket också återspeglas i att de angivna halvvärdestiderna varierar mellan 2 och 18 sekunder.
Tre av fyra fabrikat uppfyller inte den angivna halvvärdesstatistiken
– Vad gäller de givare som vi testat så kan vi konstatera att för tre av fyra fabrikat så uppfyller inte givarna den angivna halvvärdestiden utan värmeledande pasta i dykröret. Dock anger en av de tre tillverkarna i sitt datablad att halvvärdestiden förutsätter användning av värmeledande pasta. Vad gäller det fjärde fabrikatet så uppfyller givarna angiven halvvärdestid utan värmeledande pasta i dykröret, men halvvärdestiden är också testets klart längsta, säger Sara Ljungblad på RISE.
– Just nu så väntar vi på besked angående finansiering av en fortsättning på projektet där vi vill undersöka hur en längre tids användning vid hög temperatur påverkar de tidigare resultaten, säger Sara Ljungblad på RISE. En fråga som aktualiserades i samband med det tidigare projektet var om den effekt av pasta som konstaterades också gäller efter en längre tids användning. Praktiska erfarenheter tyder på att pastan torkar och därmed påverkas de värmeledande egenskaperna negativt. Vid fjärrvärmemätning har man utesittningstider på upp till 10 år för temperaturgivarpar vilket innebär att eventuella långtidseffekter har en stor inverkan på mätförmågan under den totala tid som mätningen sker. Det troliga är att pastan påverkas i betydligt högre grad vid högre temperaturer, vilket kan vara kritiskt för fjärrvärmemätning där speciellt framledningstemperaturen ofta är relativt hög.
