Returtemperatur
Total effekt
En AKM som kopplas in enligt f/f-principen sänker framledningstemperaturen för de på fjärrvärmenätet efterföljande förbrukarna med upp till 5°C. Denna temperatursänkning hos värmeförbrukarna antas kunna kompenseras med ett större flöde. Om temperaturskillnaden mellan fram- och returledningen sänks med en fjärdedel samtidigt som effekten hos
värmeförbrukarna ska bibehållas så måste flödet höjas med en tredjedel enligt 𝑃 = 𝑞 × ∆𝑇 × 𝐶𝑝
ΔT = Skillnad mellan fram- och returtemperatur [°C]
Cp = Värmebärarens specifika värmekapacitet [kJ/kg*K]
En nackdel med f/f-principen är att de på fjärrvärmenätet efterföljande värmeförbrukarna måste förbruka ett större flöde än kylmaskinen i varje ögonblick. Som tidigare visat så är fjärrvärmelasten låg under den tid på dygnet då kylbehovet är som högst.
Temperatursänkningen innebär också att man inte kan seriekoppla flera AKM:er för att den första maskinen sänker framledningstemperaturen i fjärrvärmenätet för mycket.
Det är tänkbart att man kombinerar fram/fram- och fram/returkopplingen som i Figur 17.
Figur 17: Om absorptionskylmaskinens flöde begränsas av värmeförbrukarna i en f/f-koppling kan överskottsflödet från maskinen gå till returledningen via en bypassventil.
Då kan man köra en AKM som fram/fram så länge som flödet till värmeförbrukarna överskrider kylmaskinenes flödesbehov. När kylmaskinen kräver större flöde än värmeförbrukarna kan överskottet från kylmaskinen gå till fjärrvärmereturen.
Ettnoll
MECAD har utvecklat programserien Ettnoll som används för att hantera olika nät t.ex.
fjärrkylnät, elnät, gasnät, VA-nät, parkplaner och fjärrvärme.
Fjärrvärmeversionen är det som nyttjats i detta arbete så hädanefter avses den versionen när Ettnoll nämns.
Ettnoll är ett GIS-program som kan lagra stora informationsmängder men också åskådliggöra den på ett grafiskt och lättgripligt sätt.
Det finns säljstöd så att säljare kan markera ut status på potentiella kunder, om intresse eller en överenskommelse finns, tillsammans med effektbehov och energibehov.
I projektfasen kan kulverdragningar ritas in, flöden och tryckfall beräknas. Fotografier kan även infogas från t.ex. grävning av kulvert.
I denna rapport har databasen på fjärrvärmenätet använts för att ge en överblick över flödet i fjärrvärmenätet i ett typiskt sommarfall. Senare har programmets beräkningsverktyg använts för att ge tryck- och värmeförluster i nätet vid specifika driftsfall.
Fjärrvärme i Luleå
SSAB tunnplåt i Luleå producerar råstål av olika kvalitéer. Som biprodukt fås bland annat brännbara processgaser av varierande energiinnehåll. Lulekraft, som ägs till hälften av SSAB och till hälften av Luleå kommun, köper processgasen av SSAB och levererar värme till Luleå energis fjärrvärmenät. Lulekraft producerar även el till SSAB och säljer överskottet till
Vattenfall AB.
Under sommaren facklas en stor mängd processgas bort på SSAB för att det inte finns nog med fjärrvärmeförbrukning eller kylning till elproduktion. Under 2007 facklades 466GWh processgas bort(14).
Fjärrvärmenätet i Luleå ägs och drivs av Luleå Energi. På vintern levererar Luleå energi cirka 320MW fjärrvärme med 110°C framlednings- och 65°C returtemperatur. På sommaren ligger effekten på cirka 25-30MW med en framledningstemperatur på 72-75°C. Returtemperaturen varierar och brukar vara som lägst i maj då den är omkring 45°C för att sedan gå upp till omkring 55°C i juni.
Carrier, som hade den bäst lämpade maskinen, kunde inte göra körningar på drivtemperaturer lägre än 75°C. Därför gjordes en beräkning på hur stora värmeförlusterna skulle bli om man skulle ha 75°C framledningstemperatur i nätet hela sommaren. Beräkningarna gjordes i Ettnoll där värmeförlusterna i fjärrvärmenätet beräknas enligt
𝑞𝑡𝑜𝑡 = 𝑇1+𝑇2
T0= Utomhustemperatur [K]
λg = värmeledningsförmåga i marken [W/m*K]
λi = Värmeledningsförmåga i isolering [W/m*K]
H = Avstånd mellan markyta och rörcentrum [m]
r0 = Inre rörradie [m]
ri = Yttre rörradie [m]
S = Halva centrumavståndet mellan rör 1 och 2 [m]
Strategin var att göra två beräkningar där endast framledningstemperaturen ändrades. Den första beräkningen grundades på de på Lulekraft uppmätta medeltemperaturerna. I den andra beräkningen sattes framledningstemperaturen till 75°C.
Vid beräkningarna togs T0 från SMHI. De övriga värdena togs från databasen i Ettnoll.
Förlusterna i den andra beräkningen hade ökat med totalt 325 MWh vilket verkar vara rimligt men bör betraktas som ett ungefärligt värde.
För att kartlägga flödet i fjärrvärmenätet användes Ettnoll och en befintlig databas med tidigare förbrukningsvärden under vintern. Fram- och returledningstemperaturen ändrades från vintertemperaturer till 75°C respektive 55°C. Därefter justerades effektförbrukningen procentuellt lika mycket hos varje värmeförbrukare i nätet för att den totala effekten skulle stämma med en generell förbrukning i juni som nämndes tidigare, d.v.s. 25MW.
I Ettnoll kunde man sedan se flödet i valfri punkt på fjärrvärmenätet. Genom att använda en funktion i programmet som kallas tematiskt skikt kunde fjärrvärmeledningarna ritas ut med olika färg beroende på flöde som i Figur 18. Flödet delas in i tio intervaller där kulvert med lägst flöde ritas med gult och högst flöde med rött. Genom detta kan man snabbt få en uppfattning om vart det finns potential att koppla in en AKM enligt f/f-principen.
Figur 18: Ett exempel på funktionen tematiskt skikt där flödet i fjärrvärmekulverten
åskådliggörs genom att färgen på kulvertlinjen ändras från gult till rött med ökat flöde i tio steg.
Lulekraft, som står för uppvärmningen av fjärrvärmen har loggat flöde, effekt, framlednings-, retur-, och utetemperatur varje timme juni - augusti 2007 och samma period under 2008.
Diagram gjordes för att se hur dessa värden förändrades över dygnet och återfinns i bilaga A.
Lulekraft debiterar idag cirka 170kr/MWh. Vid en förfrågan på specialpris för värmedriven kyla angavs att det lägsta priset, som är i närheten av självkostnadspris, till 40kr/MWh.(15) Medelvärdet för augusti 2008 består bara av värden fram till den 19:e för att resten av
månaden hade felaktiga mätvärden. Några ytterligare uppenbart felaktiga mätvärden togs bort men detta anses inte ha påverkat resultatet.
Kyltorn
Som tidigare har nämnts krävs det 2260kJ/kg för att förånga vatten. Den här energin kan antingen tillföras direkt eller tas från omgivningen. I kyltornet utnyttjas fasövergången genom att varmtvatten avdunstar till följd av en påtvingad luftström eller självdrag. När luftströmmen träffar vattendropparna åstadkoms en temperatursänkning, värme transporteras från det
varmare vattnet till den omgivande luften, genom förångning, konvektion och strålning. Dessa mekanismer åskodliggörs i Figur 19. Strålningsbidraget för vattenånga är så litet att det kan försummas(16). Förångningen uppkommer p.g.a. en tryckskillnad mellan vattendroppens yta och den strömmande luften och står för huvuddelen av värmetransporten, medan konvektion och ledning står för mellan 25-35 % (16). Vattnets temperatursänkning begränsas av
termometerns våta respektive torra temperatur som i sin tur beror av den relativa luftfuktigheten hos den omgivande luften. Så länge den omgivande luften har en relativ luftfuktighet som är mindre än 100 % kan värmetransporten ske genom avdunstning.
Våttemperaturen eller kylgränstemperaturen som den också kallas är den lägsta temperatur som kan nås genom evaporativ kyla (1).
Värmeöverföringsteori i kyltorn
Värmeöverföringen sker mellan två fluider, luft och vatten. Den tillförda luftens fuktinnehåll går från omättad till mättad medan vattnet avkyls. Som tidigare nämnts sker
värmeöverföringen vid gränsytan mellan vattnet och luften genom förångning, därefter sker värmeöverföringen mellan vattenångan och den omgivande luftströmmen via konvektion.
Den resterande värmemängden överförs genom ledning och konvektion fluiderna emellan.
Figur 19: Värmeöverföring till omgivningen.
(16)
Det blir väldigt mödosamt om kyltornskapaciteten ska beräknas genom mass- och värmetransporten var för sig.
Beräkningarna kan förenklas med hjälp av Merkels teori. Merkels teori säger att den totala värmeöverföringen som sker i en godtycklig punkt i kyltornet är proportionell mot skillnaden mellan det totala värmet hos den omgivande luften i den punkten och det totala värmet i den mättade luften vid samma temperatur som vattnet i samma punkt(16).
Merkels formel:
𝑄 = 𝐾 × 𝐴 × 𝐻𝑤 − 𝐻𝑔 Q = värmeöverföringen genom ledning och förångning [kW]
K = masstransportkoefficient [kg/m2s]
A = kontaktarea mellan luft och vatten [m2]
Hw = entalpi för mättad luft vid vattens temperatur [kJ/kg]
Hg = entalpi hos omgivande luft [kJ/kg]
A och K kombineras till KgA som grundas på enhetsvolymen av kyltornets packing. Genom detta slipper man bestämma kontaktarean mellan luft och vattnen.
Nästa steg blir att teckna ett uttryck för värmemängden som vattnet avger samt den värmemängd som luften tar upp.
Total värmemängd som vattnet avger:
𝛷𝑤 = 𝐿𝑤 × 𝐶𝑝𝑤 𝑇1− 𝑇2 Φw = totala värmemängden som avges från vattnet [kW]
Lw = massflöde vatten [kg/s]
Cpw = specifik värmekapacitet för vatten vid konstant tryck [kJ/kgK]
T1 = inloppstemperatur [°C]
T2 = utloppstemperatur [°C]
Total värmemängd som luften tar upp:
𝛷𝑎 = 𝐿𝑎(𝐻𝑔1− 𝐻𝑔2) Φa = totala värmemängden som upptas av luften [kW]
La = massflöde torr luft [kg/s]
Hg1 = entalpi hos luften vid inlopp [kJ/kg]
Hg2 = entalpi hos luften vid utlopp [kJ/kg]
Om värmeförlusterna till omgivningen försummas är vattnets avgivna värmemängd lika med den värmemängd som luften tagit upp. Φw = Φa tecknas enligt följande:
𝐿𝑤 × 𝐶𝑝𝑤 𝑇1− 𝑇2 = 𝐿𝑎(𝐻𝑔1− 𝐻𝑔2) Efter omskrivning fås uttrycket:
𝐻𝑔1 =𝐿𝑤 × 𝐶𝑝𝑤 𝑇1− 𝑇2
𝐿𝑎 + 𝐻𝑔2
Det kan konstateras att det råder ett linjärt förhållande mellan Hg1 och Hg2. Det vertikala medelavståndet mellan mättnadslinjen och Hg1Hg2-linjen (se Figur 20) kan antingen beräknas matematiskt genom integration eller via Stevens diagram.
Ett medelvärde på entalpiskillnaden mellan mättnadslinjen och Hg1Hg2-linjen måste beräknas eftersom Merkels ekvation endast gäller för en enda punkt i kyltornets packing, medan förutsättningarna hos vattnet och luften varierar beroende på i vilken punkt man befinner sig i(16). Med hjälp av medelentalpiskillnaden kan den totala värmeöverföringen beräknas.
Totala värmeöverföringen tecknas:
𝛷𝑡 = K𝑔A × l × a × ∆Hm Φt = total värmeöverföring [kW]
l = packing höjd [m]
a = packing area [m2]
KgA = volymetrisk värmeöverföringskoefficient [kg/m3s]
ΔHm = medelentalpiskillnad [kJ/kg]
Vidare gäller då att Φw = Φa = Φt,, som efter omskrivning tecknas:
K𝑔A =𝐿𝑎 × (𝐻𝑔1− 𝐻𝑔2) l × a × ΔHm
Flödena La och Lw antas vara konstanta, genom förångning är fallet inte så i praktiken men vid normala temperaturer blir felet så litet att det kan försummas.
KgA beräknas med av tillverkaren framtagna kapacitetskoefficienter enligt formel:
K𝑔A = C × Lw m
× La n
Figur 20: Diagram över hur vattnets specifika entalpi varierar med temperaturen. (15)
Lw = massflöde vatten [kg/s]
La = massflöde torr luft [kg/s]
a = horisontell tvärsnittsarea på kyltornets packing [m2] C, m, n = Kapacitetskoefficienter hos kyltornets packing
För att bestämma ΔHm kan man använda Stevens diagram. För vattentemperaturer i toppen botten och mitten av kyltornet hämtas entalpivärden från tabell. Entalpiskillnaden betecknas som γ1, γ2och γm. Dessa görs sedan om till ett förhållande γm/γ1 respektive γm/γ2, med dessa kan man sedan utläsa Stevens faktor ur Stevens diagram, se Figur 21.
γ1 = H𝑤1− H𝑔1 γ2 = H𝑤2 − H𝑔2 γ𝑚 = H𝑤𝑚 − H𝑔𝑚
Medelentalpiskillnaden kan således beräknas:
ΔHm = f × γ𝑚 = 𝑓 × (H𝑤𝑚 − H𝑔𝑚) f = Stevens faktor
Hwm = medelentalpi på mättnadslinjen [kJ/kg]
Hgm = medelentalpi på Hg1Hg2-linjen [kJ/kg]
Figur 21: Stevens diagram.
Dimensionering av kyltorn
Absorptionskylmaskinen måste ha en extern kylning. Denna kan tillgodoses med hjälp av ett kyltorn vid brist på en naturlig värmesänka. Den effekt som måste kylas bort från AKM:en är dels den tillförda drivvärmen i generator/kondensor och kylvattenreturen i
förångare/absorbator.
Den kyleffekt som kyltornet måste leverera kan helt enkelt tecknas som den effekt AKM:en levererar adderat med den effekt som tillförs genom drivvärmen enligt
𝑃𝐾𝑦𝑙𝑡𝑜𝑟𝑛 = 𝑃𝐴𝐾𝑀
𝜂𝐴𝐾𝑀 + 𝑃𝐴𝐾𝑀 där
P = Effekt [W]
η = verkningsgrad
Tre platser valdes ut i Luleå efter vilka kyltorn dimensionerades, Gestamp hardtech, LTU och Ferruform. Absorptionskylmaskiner med sammanlagd effekt på 5MW, 1.2MW respektive 0.75 MW. AKM:en har en verkningsgad på 0.7 vilket resulterar i ett kyltornseffektbehov på 12.5MW, 2.9MW och 1.8MW. AKM:en kräver ett ΔT i kylmedelskretsen på 10°C och Carrier rekommenderade 25°C in och 35°C ut. Genom att studera hur utetemperaturen har varierat i Luleå mellan 1961-2007 konstaterades att den maximalt uppgick till 32°C på
sommaren(17). Detta har inträffat en gång på 46 år. För att avgöra om kyltornet klarade av att kyla vattnet från 35°C ner till 25°C undersöktes hur månadsmedelvärdet på den relativa luftfuktigheten varierade i juni, juli och augusti baserat på mätningar mellan 1931-1960(18).
Mätningarna utfördes mitt på dagen, då kylbehovet är som störst. Månadsmedelvärdet på den relativa luftfuktigheten var 59%, 62% respektive 67% för juni, juli och augusti. Med en utetemperatur på 30°C och en kylgränstemperatur på högst 25°C kan den tillåtna relativa luftfuktigheten avläsas i Mollierdiagrammet i Figur 22. Den relativa luftfuktigheten får inte överskrida 67% om en kylgränstemperatur på 25°C skall uppnås vid en utetemperatur på 30°C.
Figur 22: Mollierdiagram för vatten.(19)
I dagsläget används datorprogram vid beräkning av kyltornsstorlek för en fastställd kyleffekt.
Men värmeöverföringsteorin är ett bra komplement för att verifiera beräkningarna.
BAC
Efter samtal med Carrier rekommenderades kyltornstillverkaren BAC. Som representant för Baltimore aircoil i Sverige var Lindberg solutions. Efter samtal med Robert Lindberg där kyltorneffekterna, kylvattentemperaturerna samt plats presenterades, utförde Robert datorberäkningar på lämpliga kyltornsstorlekar.
Kyltornet i Figur 24 är tillverkat av BAC (Baltimore aircoil) och tillhör deras VXT serie.
Kyltornstypen är den vanligast förekommande i Sverige. Processen kan beskrivas i följande steg: Luften tas utifrån och sugs in i centrifugalfläkten som sedan blåser in den i kyltornet.
Luftströmmen går sedan genom hela kyltornet och släpps ut på ovansidan. För att begränsa vätskeförlusterna sitter det ett skydd (drift eliminators) innanför luftutsläppet som förhindrar vattendroppar från att följa med luftströmmen. Vattnet leds in i övre delen av kyltornet och fördelas jämt genom flera spraymunstycken. Det varma vattnet träffar ett system av vertikala pvc-skivor (packing) som vattnet rinner längs i form av en tunn film, se Figur 23.
Figur 23: Kyltornets packing(20).
Detta bromsar upp vattnet samtidigt som man får en maximal exponerad ytarea från vilken förångningen kan ske. Vattnet samlas tillslut upp i kyltornsbassängen längst ner från vilken det kylda vattnet pumpas ut.
Kyltorn med centrifugalfläkt är lite mer platskrävande och lite dyrare i inköp men genererar i regel ett högre tryck samt har en tystare gång, jämfört med axialfläktskyltorn(16). De olika kyltornseffekterna och föreslagna budgetpriserna kan ses i Tabell 1.
Figur 24: Kyltorn från VXT-serien tillverkat av BAC. 1. Luftlopp, 2. Luftutlopp, 3. Varmvatten inlopp, 4. Kyltvatten utlopp, 5. Vatten, 6. Packing, 7. Kyltornsbassäng, 8.
Spraymunstycke och 9. Drift eliminator.(21)
Tabell 1:Kyltornsmodellerna med effekt, flöde och pris.
Modell Antal Kyltornseffekt Kylvattenflöde Pris/st
VXT 1200 2 7033 kW 168 l/s 1360000 kr
VXT N510 1 2914 kW 69.6 l/s 650000 kr
VXT N345 1 2064 kW 44.4 l/s 460000 kr
Under drift avdunstar det vatten från kyltornet. Vattnet måste ersättas och detta sker genom det kommunala vattennätet. När kyltornen går på full effekt avdunstar det 9.2m3/h, 3.7m3/h och 2.4 m3/h från respektive kyltorn i storleksordning.
Legionellarening
Legionella pneumophila är en bakterie som finns naturligt i stillastående vatten. Bakterien tillväxer i temperaturer mellan 18-45°C och orsakar legionärssjuka och pontiacfeber(22).
Legionärssjuka är en lunginflammation orsakad av legionellabakterier och för att bli sjuk måste man i regel andas in bakterien och samtidigt ha någon nedsättning av
immunförsvaret(23). Legionella smittar genom att bakterien sprids i små vattendroppar (aerosoler) och behandlas med antibiotika(22). Pontiacfeber är en självläkande sjukdom med influensaliknande symtom(22).
För rening av kyltornet rekommenderades IKP vattenvård av kyltorntillverkaren. Där kontaktades Anders Bjarneklint som tillhandahöll information om deras reningssystem och problematiken med kyltorn.
I kyltornet råder det en gynnsam temperatur för bakterietillväxt 25-35°C och efterhand bildas det en biofilm i tornet där bakterier kan växa och frodas. För att förhindra detta måste
kyltornet renas från bakterier och en korrosionsinhibitor tillsättas som förhindrar korrosion och biofilmens vidhäftning.
Wallenius AOT är ett reningssystem där man med hjälp av UV-ljus som träffar en fotokatalysisk halvledaryta, bildar fria radikaler som oxiderar organiska och oorganiska substanser och oskadliggör dessa(24). Frånsett inhibitorn behöver man inte tillsätta några kemikalier så det är en miljövänlig reningsmetod. Om de fria radikalerna inte räcker till får man komplettera med kemikalier så som biocider.
I Figur 25 nedan finns det ett exempel på hur reningssystemet kan kopplas in. Principen är att koppla in en cirkulerande krets över kyltornsbassängen med ett flöde på 5m3/h, vattnet får gå igenom ett mekaniskt filter och sedan vidare genom AOT-renaren innan det leds tillbaka till kyltornbassängen. Ett litet flöde tas ut från cirkulationsflödet, till det kopplas
kyltornscontrollern och doserpump för inhibitor (och biocider). Kyltorncontrollern bestämmer hur stor avblödning respektive uppkoncentrering systemet skall ha.
Figur 25: Legionellareningssytemet.
Ackumulator
Kylbehovet över dygnet kan variera ganska kraftigt som man kan se i Figur 26. Detta beror förstås på att solinstrålningen, utetemperaturen och den interna värmestrålningen är högre under dagen än under natten.
Figur 26: Kylbehov över dygnet i fjärrkylnät i tre svenska kommuner.(25)
En ackumulator används för att jämna ut effektuttaget på kylmaskinen. En orsak är att
upp under tiden på dygnet med låg last, och laddas ur under tiden med hög last. Med en ackumulatortank kan man dimensionera kylmaskinen efter dygnets medeleffekt istället för maxeffekt. Det ger en lägre investeringskostnad för kylmaskinen och även för kyltornet om man använder ett sådant. Kylmaskinen körs då med en kontinuerlig och hög last och därmed en högre verkningsgrad.
Den enklaste versionen består av en isolerad tank med vatten. Genom att tillföra det kalla vattnet i botten och det varmare returvattnet vid toppen så erhålls en skiktning. Inloppen i tanken utformas för att få låg strömningshastighet och generera så lite omröring som möjligt.
För att reducera värmeförlusterna mellan den kallare och den varmare delen i tanken bör tanken om möjligt vara avlång och stående.
Tanken laddas med sexgradigt vatten och returen består av tolvgradigt, liksom fram- och returtemperaturen hos kylmaskinen. Vatten har en specifik värmekapacitet på 4,18kJ/kg och temperaturskillnaden är i detta fall är sex grader, vilket ger en energilagringsdensitet på 7kWh/m3 enligt
𝐸 = 𝑚 × ∆𝑇 × 𝐶𝑝 = 1000 × 6 × 4,18 = 25,08𝑀𝐽 = 6,97𝑘𝑊
där
E = Värmemängd [kJ]
M = Massan [kg]
ΔT = Temperaturskillnaden mellan in- och utlopp i ackumulatortanken [K]
Cp = Vattnets specifika värmekapacitet [kJ/kg*K]
När det gäller komfortkyla så har det visat sig att en ackumulatortank ofta är lönsam om det finns plats för den. Både i fall där ackumulatortanken gjort det möjligt att investera i en mindre kylmaskin redan från början, men även då det redan har funnits en kylmaskin. Då har systemet kunnat leverera en större kyleffekt och kylmängd. Investeringskostnaden och därmed lönsamheten för ett kyllager är beroende av hur variationen ser ut. En kortvarig hög effekt kan hanteras med ett relativt litet lager och en långvarig, aningen höjd effekt leder till ett stort lager som är mer kostsamt. Detta kan ses i Figur 27. För att ersätta maskinerna på 1MW med maskiner på 800kW så skulle det för AKM 1 krävas en lagringskapacitet på 600kWh och AKM 2 skulle kräva ett lager med över 1400kWh.
Figur 27: Exempel på hur kylförbrukningen över dygnet påverkar medeleffekten och därmed storleken på ackumulatortanken.
En annan typ av energilager är PCM-lager (Phase change material), där man nyttjar den större energin som krävs/avges vid en fasövergång. Vid laddning av lagret kyls lagringsmediet ner och övergår till fast form. Vid urladdning värms lagringsmediet upp av köldbäraren och övergår då till flytande form.
Att lagra kyla genom att frysa vatten till is är inte möjligt här då en absorptionskylmaskin med LiBr och vatten inte kan arbeta med minusgrader i förångaren. Istället använder man paraffin eller salt. Ett PCM-lager håller konstant temperatur så länge det finns material i både fast och flytande fas. Temperaturen beror på vilket lagringsmedie man använder. Lagringsmediet kan vara inkapslat i plattor, bikakor eller liknande men också som en uppslamning av materialet och vatten fritt i en tank, s.k. slurry(26).
Energilagringsdensiteten när man nyttjar fasändring (latent lagring) är mindre beroende av temperaturskillnaden i systemet då den stora delen av energilagringen sker genom en
fasövergång. När man däremot nyttjar ett ämnes specifika värmekapacitet (sensibel lagring) är energilagringsdensiteten direkt proportionell mot temperaturskillnaden. Detta gäller för
applikationer där temperaturskillnaden är liten, t.ex. i ett fjärrkylnät. Då kan storleken på ett PCM-lager vara en femtedel av storleken på en vattenackumulator med samma
energilagringsförmåga(25). Ett PCM-lager är intressant om det fysiska utrymmet är begränsat, i annat fall så är ett vattenlager både enklare och billigare.
Förluster i en vattentank är omkring 6% där den stora förlusten kommer när det övre, varma lagret blandas med det undre, kalla(27). Ett PCM-lager lider inte av dessa förluster och med den mindre mantelaren blir också dessa förluster lägre.
0
00-01 05-06 10-11 15-16 20-21
Kyleffekt [kW]
Tid på dygnet