Kaukolämmön tekninen laatu

Transkriptio

1 Kaukolämmön tekninen laatu Raportti KK5/2000

2 Suomen Kaukolämpö ry 2000 ISSN Viite: Sky-kansio 3/6

3 Kaukolämmön tekninen laatu

4

5 SUOMEN KAUKOLÄMPÖ RY RAPORTTI KK5/2000 Tässä raportissa käsitellään kaukolämmön toimituksen tekniseen laatuun vaikuttavia tekijöitä ja toimenpiteitä. Tarkastelu kattaa lämmöntoimituksen teknisen kokonaisuuden tuotannosta asiakkaan kulutusmittaukseen ja lämmönsiirtimiin. Raportti ohjeistaa lämpöä myyvän yrityksen toimintaa siten, että raportissa määriteltävä lämmöntoimituksen laatutaso asiakasnäkökulmasta tarkasteltuna saavutetaan ja ylläpidetään. Lämmöntoimituksen tekniseen laatuun liittyviä asioita on esitetty useissa Suomen Kaukolämpö ry:n (Sky) julkaisuissa. Tämän raportin eräänä tarkoituksena on tällaisten ohjeiden ja suositusten kokoaminen yksiin kansiin käytön helpottamiseksi. Pääasiassa tämä tapahtuu viittauksina ko. julkaisuihin, joita Sky:n toimikunnat pitävät ajan tasalla ja uusivat aika ajoin. Viittaukset kohdistuvat kulloinkin voimassa olevaan versioon. Tekstissä esitetään tämän raportin julkaisuhetkellä voimassa oleva viitteen julkaisunumero ja -vuosi. Raportti on laadittu Sky:n eri teknisten toimikuntien yhteistyönä työryhmässä, jonka muodostivat Puh.joht. Trygve Strandell Vantaan Energia Oy Pekka Laaksonen Hämeenlinnan Energia Oy Seppo Partanen Kuopion Energia Kauko Pulliainen Helsingin Energia Markku Saarenheimo Rauman Energia Oy Henry Virtanen Lahti Energia Oy Sihteeri Veli-Pekka Sirola Suomen Kaukolämpö ry

6 SUOMEN KAUKOLÄMPÖ RY RAPORTTI KK5/2000 KAUKOLÄMMÖN TEKNINEN LAATU SISÄLTÖ 1 Johdanto 2 Asiakkaan kaukolämpölaitteet 2.1 Mitoitus ja laitevalinnat 2.2 Laadunvarmistus 2.3 Kaukolämpölaitteiden käytön opastus ja palaute 2.4 Kaukolämpölaitteiden huolto ja korjaus 3 Lämpöenergian mittaus 3.1 Mittauksen laadun varmistaminen 3.2 Sisäänpääsy asiakkaan tiloihin 3.3 Laitevalinnat 3.4 Mittarien luenta 4 Jakelu 4.1 Toimitusvarmuus Käyttökeskeytykset Verkoston kunnon ja lämmöntoimituksen laatutason seuranta Päivystys Kaukokäyttö Tunnusluvut Lämmöntoimituksen laatukriteerit Kunnonvalvonta ja vuodonetsintä Verkon rakenne Yleissuunnittelu Verkostosuunnittelu Kaivot ja sulkulaitteet 4.2 Käyttöparametrit Perusteet Menoveden lämpötila Paluuveden lämpötila Paine-ero Staattinen paine 4.3 Kaukolämpövesi 4.4 Rakentamisen laatu 4.5 Rakentamisen ympäristölaatu 5 Tuotanto 5.1 Yleisperiaatteet 5.2 Tuotannon varmuus 5.3 Tuotannon ja polttoaineen käsittelyn ympäristöystävällisyys 6 Yhteenveto

7 SUOMEN KAUKOLÄMPÖ RY RAPORTTI KK5/ (15) KAUKOLÄMMÖN TEKNINEN LAATU 1 Johdanto Kaukolämmön tekninen laatu on sitä, että lämmöntoimituksen tekninen taso toteuttaa kaukolämpöasiakkaiden tarpeet ja odotukset. Teknisen laadun ohjeilla on tarkoitus ohjata ja yhtenäistää lämmönmyyjän oman toiminnan laadun kehittämistä siten, että asiakkaiden tarpeisiin ja odotuksiin pystytään vastaamaan. Tämä julkaisu voi mm. toimia yhtenä lähtökohtana lämpöä myyvien yritysten laatu- ja ympäristöjärjestelmien rakentamisessa. Lämmönmyyjän toiminnan kehittämisessä tulee johtavana periaatteena olla toiminnan jatkuva parantaminen. Korjaaviin ja ennaltaehkäiseviin toimiin on ryhdyttävä välittömästi saadun palautteen, havaittujen virheiden ja puutteiden, toimintaympäristön muutosten yms. seurauksena. Asiakkaiden todellisten tarpeiden, odotusten ja laatukäsitysten selville saamiseksi sekä toisaalta oman toimintansa laatutason arvioimiseksi ja kehittämiseksi on lämmönmyyjän hyvä tietyin aikavälein tehdä markkinatutkimuksia asiakaskunnassaan. Lämmönmyyjällä tulee olla järjestelmällinen menettely asiakaspalautteen hankkimiseksi, kirjaamiseksi ja käsittelemiseksi siten, että se jatkuvasti on hyödynnettävissä toimintojen kehittämisessä. Tilastot osoittavat, että yleisesti ottaen lämmöntoimitusten tekninen laatu on Suomessa hyvinkin korkealla tasolla, kustannustehokkuutta ajatellen joidenkin mielestä jopa liiankin korkealla. Keskimääräinen korkea laatutaso ei kuitenkaan riitä, vaan tavoitteena on lämmönmyyjän kunkin yksittäisen asiakkaan tarpeiden ja odotusten täyttäminen. Suuri osa lämmöntoimituksen tekniseen laatuun liittyvistä asioista löytyy olemassa olevista Sky:n julkaisuista ja näiltä osin on tässä raportissa pääosin vain viitattu ko. julkaisuihin.

8 2 2 Asiakkaan kaukolämpölaitteet 2.1 Mitoitus ja laitevalinnat 2.2 Laadunvarmistus Kaukolämpöön liitettävän rakennuksen kaukolämpölaitteet mitoitetaan Sky:n julkaisun K1/1992 Rakennusten kaukolämmitys mukaisesti. Yhtenäiset ohjeet koko maassa ovat kaikkien toimialalla toimivien etu. Tarkoituksenmukaisilla laitteilla ja laadunvalvonnalla taataan asiakkaiden ostaman lämmitysenergian korkea laatu ja turvallisuus. Yhtenäiset vaatimukset laitteiden toiminnalle ja varusteille alentavat kustannuksia ja lisäävät kaukolämmityksen kilpailukykyä. Siirtimien ja laitteiden mitoituksessa tulee pyrkiä mahdollisimman tehokkaaseen kaukolämpöveden jäähdytykseen kaikissa käyttötilanteissa. Muita toimialaan sovellettavia määräyksiä ja ohjeita ovat: - painelaitteita koskevat säännökset - Suomen rakentamismääräyskokoelma - sähkö-, palo-, asbesti- yms. määräykset - standardit - vesilaitoksen määräykset - LVI-rakentamisen yleiset laatuvaatimukset Laadunvarmistuksen ja tarkastustoiminnan tavoitteena on taata kaukolämpöasiakkaille korkealaatuinen ja turvallinen järjestelmä. Suunnitelmien tarkastuksella lämmönmyyjä varmistaa asiakkaan kaukolämpölaitteiden tarkoituksenmukaisuuden. Suunnitelmat ovat myös perustana lämmönmyyjän koko kaukolämpöprosessin suunnittelulle. Asennus-, muutos- ja korjaustöiden tarkastuksilla varmistetaan laitteiden turvallinen toiminta ja asennustyön laadukkuus. Näin menetellen asiakkaalla on mahdollisuus saada hyvin toimivien laitteiden kautta viihtyisä sisäilmasto ja tasalämpöinen lämmin käyttövesi. Kaikki tarkastukset tulee dokumentoida. Urakoitsijan ja lämmönmyyjän välistä yhteistyötä käsitellään Sky:n julkaisussa K2/1998 "Kaukolämmityslaitteiden asennus, urakoitsijan ja lämmönmyyjän yhteistyö".

9 2.3 Kaukolämpölaitteiden käytön opastus ja palaute 3 Asiakkaalle opastetaan kaukolämpölaitteiden toiminta ja käyttö sekä luovutetaan tarvittavat dokumentit. Käytönopastuksen antaminen asiakkaalle on asennusurakoitsijan ja säätölaiteurakoitsijan velvollisuus. Tarvittaessa lämmönmyyjä järjestää kiinteistönhoitajille ja isännöitsijöille lisäkoulutusta. Laskutuksesta saatavat raportit auttavat asiakasta seuraamaan laitteidensa toimivuutta sekä suoritettujen energiansäästötoimenpiteiden vaikutusta energian käyttöön. Raportti annetaan asiakkaalle vähintään kerran vuodessa. Luettavuutta voidaan lisätä esittämällä energiankulutuksen kuukausitietoja graafisessa muodossa. Raportti sisältää vertailutiedot myös vastaavanlaisten kiinteistöjen keskimääräisistä ominaiskulutuksista. 2.4 Kaukolämpölaitteiden huolto ja korjaus Asiakkaan ja lämmönmyyjän edun mukaista on, että kaukolämpölaitteet saneerataan hallitusti taloudellisen käyttöiän päättyessä. Parhaaseen tulokseen päästään järjestelmällisellä huolto- ja korjausohjelmalla. Huolto- ja korjaustoimenpiteitä saavat suorittaa vain ao. oikeudet omaavat liikkeet. Laitteiden mitoitusta varten tarvittavat energiakulutustiedot saa tarvittaessa lämmönmyyjältä. Uusittaessa laitteita tulee mitoituksen perustua todellisiin toiminta-arvoihin. 3 Lämpöenergian mittaus 3.1 Mittauksen laadun varmistaminen Asiakkaiden tasapuolinen kohtelu edellyttää lämpöenergian luotettavaan mittaukseen perustuvaa laskutusta. Ilman mittaukseen perustuvaa laskutusta ei voida myöskään osoittaa saavutettua energiansäästöä. Mittauksen suunnittelun ja mittauslaitteiden valinnan tulee pohjautua todelliseen vesivirran tarpeeseen ja valmistajan ohjeisiin. Mittauskeskuksen paikkaa valittaessa on varattava riittävät tilat asennusta ja huoltoa varten. Lämpöenergiamittareiden tulee olla Suomessa voimassa olevien määräysten mukaisesti tyyppihyväksyttyjä (TUKESin määräys V-91). Uudet mittarit tulee tarkastaa vähintään pistokokein ja tarvittaessa kalibroida. Käytetyt mittarit kalibroidaan huollon ja virityksen jälkeen ennen uudelleen asennusta (Sky, K13/1994 "Kaukolämmön mittaus"). Kalibrointilaitteiston vaatimuksia on esitelty Sky:n raportissa K6/1989 "Lämpöenergiamittareiden tarkistuksen yleisohjeet".

10 4 Lämpöenergiamittarit on tarkistettava käytöstä poistamisen jälkeen, mikäli asiakas pyytää, tai kun kulutus on muuttunut epätavallisesti (Sky, K13/1994 ja K6/1989). Vikaantuneet mittauslaitteet tulee vaihtaa mahdollisimman nopeasti, jotta arvioitavan kulutuksen aika jäisi mahdollisimman lyhyeksi. Mittauksen laadun varmistamiseksi lämmönmyyjällä tulee olla seurantajärjestelmä, jolla havaitaan poikkeamat normaalista lämmönkäytöstä ja mahdollistetaan nopea reagointi poikkeamiin. 3.2 Sisäänpääsy asiakkaan tiloihin 3.3 Laitevalinnat 3.4 Mittarien luenta Pääsääntöisesti tulee lämmönmyyjällä olla vapaa sisäänpääsy tilaan, jossa on lämmönmyyjän mittauslaitteita. Sisäänpääsy voidaan järjestää luovuttamalla avaimet, sarjoittamalla lukot tai muulla asiakkaan ja lämmönmyyjän keskenään sopimalla tavalla. Valvonta- ja hälytysjärjestelmät asiakkaan tiloissa tulee ottaa huomioon. Pientaloissa käynnit tulisi aina sopia ennalta. Lämpöenergiamittarit valitaan ja mitoitetaan olosuhteiden mukaan. Mittareiden tulee olla selkeänäyttöisiä ja asiakkaalle helppokäyttöisiä. Mittaustietojen siirtäminen asiakkaan omaan seurantajärjestelmään on erillistä korvausta vastaan oltava mahdollista. Virtausanturin tulee täyttää TUKESin tyyppihyväksyntämääräyksen V1-91 tarkkuusluokan 2 B mukaiset suoritusarvot ja lämpömääränlaskimen vähintään TUKESin määräyksen V1-91 luokan 1 mukaiset suoritusarvot. Mittarien luenta tulee järjestää asiakkaalle mahdollisimman vaivattomaksi, kuitenkin siten, että mittaustiedot ovat luotettavia. Tiedot tulee voida siirtää lämmönmyyjälle esimerkiksi kaukoluennalla tai puhelimen, internetin ja sähköpostin välityksellä. Mittaustieto tai arvioitu kulutus tulee tarkistaa laskimelta ainakin kerran vuodessa.

11 5 4 Jakelu 4.1 Toimitusvarmuus Käyttökeskeytykset Kaukolämmön toimitusvarmuus on riippuvainen monista eri tekijöistä kuten resursseista, johtamisesta ja itse organisaatiosta. Toimitusvarmuus on vain osa kokonaislaatua ja koostuu lähinnä teknisen laadun hallinnasta. Lämmönmyyjän tulee toimittaa korkealaatuista lämpöä asiakkaalle. Tietyissä huolto- ja korjaustapauksissa lämmönmyyjä kuitenkin joutuu keskeyttämään lämmöntoimituksen. Yleensä nämä keskeytykset ovat etukäteen tiedossa, ja tällöin katkoksen sijoittaminen ja pituus tulee ainakin erityisasiakkaiden kanssa sopia etukäteen. Yllättävissä häiriöissä joudutaan keskeyttämään lämmöntoimitus niin, ettei yksityiskohdista voida asiakkaan kanssa sopia. Ohjeelliset lämmöntoimituksen keskeytysajat on esitetty taulukossa 1. Lämmönmyyjän toiminnan tavoitteena tulee kuitenkin olla, ettei keskeytys missään tilanteessa kestä kauempaa kuin 24 h. Taulukon keskeytysajat perustuvat Sky:n raporttiin KK1/1987 "Varautuminen ja toiminta kaukolämmön suurhäiriö- ja kapasiteettivajaustilanteessa". Yksityiskohtaiset ohjeet käyttökeskeytyksistä ilmoittamiseen on annettu Sky:n raportissa "Varautuminen lämmöntoimituksen katkoksiin" K14/1997. Asiakasryhmä Ohjeellinen enimmäiskeskeytysaika (h) ulkolämpötila-alueella noin -20 ºC -5 ºC klo klo klo klo klo klo Valtakunnallisesti tärkeät 2. Sairaalat Muut hoitolaitokset Eläintarhat, kasvihuoneet Tärkeä teollisuus Teollisuus, virastot ym. 7. Asuintalot, isot Asuintalot, pienet Taulukko 1. Lämmöntoimituksen ohjeelliset enimmäiskeskeytysajat eri vuorokaudenaikoina ja eri ulkolämpötiloilla

12 Verkoston kunnon ja lämmönjakelun laatutason seuranta Päivystys Päivystyksen avulla vastataan kaukolämmön laadusta myös varsinaisen työajan ulkopuolella. Päivystyksen tulee olla siten toteutettu ja organisoitu, että sen avulla asiakas saa hyvälaatuista lämpöä (katso esim. taulukko 1) ja lämmönmyyjä pystyy vastaamaan lämmönmyyntiehtojen mukaisista toimituksista. Asiakkaalla on oltava mahdollisuus saada yhteys lämmönmyyjään ympäri vuorokauden Kaukokäyttö Tunnusluvut Kaukokäytön avulla pyritään parantamaan niin tuotannon kuin jakelunkin varmuutta ja laatua mm. häiriöiden selvittämistä nopeuttamalla. Kaukokäytöllä voidaan nykytekniikalla taloudellisesti valvoa ja ohjata suuriakin järjestelmiä. Kaukokäytön periaatteista on laadittu Sky:n raportti KK8/1990 "Lämpölaitoksen kaukokäyttö". Kaukolämmön laadun parantamisessa juuri kaukokäytöllä on ollut hyvin merkittävä vaikutus, koska sen avulla: - saadaan häiriöistä reaaliaikainen tieto valvomoon - varayksiköt voidaan käynnistää välittömästi ilman miehitystä - voidaan minimoida häiriöalue esim. verkon vuototapauksissa ohjaamalla sulkuja kiinni. Tietotekniikan kehittyessä on myös kaukokäyttö kehittynyt. Nykyään isoakin kaukolämpöjärjestelmää voidaan periaatteessa valvoa ja ohjata jopa kannettavalla tietokoneella. Valvontakustannusten kurissapitämiseen on syytä kiinnittää huomiota, mutta liiallinen minimointi voi johtaa kaukolämmön laadun huonontumiseen. Kaukolämpöverkon kuntoa ja jakelun laatutasoa arvioidaan mm. tunnuslukujen avulla. Alla on lueteltu muutamia yleisesti käytössä olevia verkoston ja lämmönjakelun laatutasoa kuvaavia tunnuslukuja. Niitä hyödynnettäessä on syytä muistaa, että tunnusluvut ovat kullekin yritykselle ominaisia, joten tässä esitetyt tavoitearvot ovat vain suuntaa-antavia. Laatutason seuranta tunnusluvuilla antaa luotettavinta pohjatietoa toiminnan kehittämiseen oman yrityksen eri vuosia verrattaessa. Lisäksi tarvitaan oman yrityksen aseman suhteuttamiseksi vertailua muihin yrityksiin. Näitä sekä vertailuja yleiseen tasoon ja tavoitearvoihin tulee tulkita harkiten, erilaiset lähtökohdat ja olosuhteet huomioiden.

13 7 Verkostohäviö Verkostohäviöllä tarkoitetaan sitä energiaosuutta, joka menetetään siirrettäessä kaukolämpöenergia tuotantolaitokselta asiakkaan mittauspisteeseen. Tähän häviöön kuuluu myös energiamittauksen epätarkkuus. Häviön suuruuteen vaikuttaa paitsi verkoston kunto ja eristystaso myös sen koko ja asiakastiheys. Hyvin rakennetussa ja kunnossapidetyssä, laajassa verkostossa häviö on noin 6-8%. Lisäveden vuosikulutus (m 3 /a): Tilastojen mukaan verkoston vesi vaihtuu noin kerran vuodessa. Tätä suurempi vuotuinen lisävesimäärä kertoo tavanomaista suuremmasta vuotomäärästä. Tunnuslukua arvioitaessa tulee vuoden aikana tehtyjen liitostöiden aiheuttamat tyhjennykset huomioida. Sky:n tilastossa "Kaukolämmön käyttötaloudelliset tunnusluvut " on annettu tarkempia arvoja keskimääräisistä tunnusluvuista eri kokoisille verkostoille. Vaurioiden lukumäärä (kpl/km, a): Vaurioiden lukumäärää seurataan tunnusluvulla vuotoja/km, vuosi. Normaali laatutaso on noin 0.1 vuotoa/km vuodessa ja hälytysrajana voitaneen pitää arvoa 0.2 vuotoa/km, vuosi. Vuosittain uusittu johtopituus (%): Vuosittain uusittu johtopituus kertoo verkoston rakentamisen sekä kunnossapidon laadusta ja se lasketaan prosenttiarvona kokonaisjohtopituudesta. Tyypillisiä arvoja löytyy Sky:n tilastojulkaisusta "Kaukolämmön käyttötaloudelliset tunnusluvut". Verkon käyttö- ja kunnossapitokustannukset (mk/m,a) Luku kertoo verkon kunnosta ja korjaustarpeesta sekä käytön ja kunnossapidon tehokkuudesta. Tyypillisesti se verkon koosta riippuen vaihtelee välillä mk/m vuodessa. "Keskimääräisen asiakkaan" vuotuinen käyttökeskeytysaika (h/a): Tunnusluku kuvaa lämmönmyyjän lämmöntoimituksen varmuutta ja laatua keskimäärin, kokonaisuutena. Se lasketaan keskeytysalueen asiakaslukumäärällä painotettuna keskiarvona taulukossa 2 esitetyllä tavalla. Sky:n vauriotilastojen pohjalta voi tunnusluvun arvon päätellä olevan Suomessa keskimäärin luokkaa h vuodessa, ja tästä laskien keskimääräisen toimitusvarmuuden n. 99,97 %. Asiakaslukumäärä keskeytyksen haitallisuutta kuvaavana tekijänä ei huomioi keskeytysajankohtaa, asiakkaiden kokoa eikä keskeytyksen haitallisuutta erityyppisille asiakkaille. Se on kuitenkin suhteellisen helposti selvitettävissä ja siten tunnuslukuseuranta ja tilastointi toteutettavissa. Luku voidaan jakaa kahteen osaan, "lämmityskaudella" ja "lämmityskauden ulkopuolella".

14 Lämmöntoimituksen laatukriteerit Tunnuslukujen avulla voidaan määritellä lämmöntoimituksen ohjeelliset laatukriteerit toiminnan kehittämistä ohjaaviksi tavoitteiksi. Taulukossa 2 on esimerkki neljään laatutasoon jaetuiksi kriteereiksi. TUNNUSLUKU JA LAATUKRITEERIT LAATUTASO erinomainen <6 <0,7 <0,08 <5 <0,6 <0.4 hyvä 6-9 0,7-1,2 0,08-0, ,6-1,2 0,4-0,8 välttävä , ,16-0, ,2-1,8 0,8-1,2 heikko >12 >1,7 >0,24 >15 >1,8 >1,2 1 = vuotuinen verkostohäviö, % 2 = lisäveden kokonaisvuosikulutus/verkoston vesimäärä 3 = vaurioiden lukumäärä vuodessa, kpl/km 4 = vuotuiset verkon käyttö- ja kunnossapitokustannukset/johtopituus, mk/m 5 = "keskimääräisen asiakkaan" (keskeytysalueen asiakaslukumäärällä painotettu) kokonaiskäyttökeskeytysaika, h (= Σ(keskeytysaika x vaikutusalueen asiakaslukumäärä)/laitoksen kokonaisasiakaslukumäärä) lämmityskauden ulkopuolella = "keskimääräisen asiakkaan" (keskeytysalueen asiakaslukumäärällä painotettu) kokonaiskäyttökeskeytysaika, h (= Σ(keskeytysaika x vaikutusalueen asiakaslukumäärä)/laitoksen kokonaisasiakaslukumäärä) lämmityskaudella Taulukko 2. Verkoston ja lämmöntoimituksen laatukriteerit useita vuosia käytössä olleelle ja useista eri putkityypeistä koostuvalle suurehkolle kaukolämpöverkostolle (aineistona käytetty pitkäaikaisia Sky:n tilastoja) Taulukossa tunnusluvuille 2 sekä 5 ja 6 esitetyt lukuarvot kattavat kaikki katkokset, sekä vaurioista ym. vuodoista ja niiden korjauksista että suunnitelluista, esim. uusien liittymien teosta johtuvat katkokset. Taulukon 2 tunnusluvut 1-4 kuvaavat lähinnä lämmönmyyjän verkostoa ja toimintaa. Ne eivät suoraan vaikuta asiakkaan kokemaan lämmöntoimituksen laatuun. Asiakasnäkökulmasta tunnusluvut 5 ja 6 ovat selkeästi merkityksellisemmät. Tosin nämäkin kuvaavat lämmöntoimituksen laatua vain keskimääräisesti ja kvantitatiivisesti (tuleeko lämpöä vai ei), eivät kvalitatiivisesti (mm. lämmöntoimituksen riittävyys ja tasaisuus sekä vaivattomuus asiakkaalle). Asiakkaiden kokema lämmöntoimituksen kokonaislaatu on selvitettävissä vain asiakaskyselyillä, joita tulisikin toteuttaa määrävälein. Yksittäisen asiakkaan kannalta lämmön toimitusvarmuuden kertoo juuri hänen kokemansa häiriöaika. Laadukkaassa lämmöntoimituksessa tulisi pystyä huolehtimaan siitä, että huonoimmassakaan asemassa olevalla asiakkaalla kokonaiskäyttökeskeytysaika ei ylittäisi 20 h vuodessa. Samalla yksittäisten käyttökeskeytysten pituus tulisi pysyä taulukossa 1 annettujen ohjearvojen rajoissa.

15 Kunnonvalvonta ja vuodonetsintä Verkon rakenne Yleissuunnittelu Verkostosuunnittelu Varsinaiseen verkoston kunnon valvontaan vaikuttaa verkoston ikä, rakenne, laajuus ja maaperän laatu. Verkoston huolto on lähinnä kaivohuoltoa, jonka avulla pystytään indikoimaan verkoston kuntoa. Myös mm. lämpökamerakuvauksilla saadaan esille verkoston heikkoja kohtia. Laatutason ylläpitämiseksi ja käyttökeskeytysten kestoajan minimoimiseksi on lämmönmyyjällä oltava tehokkaat valmiudet vuodon etsintään. Valmiuksien luomisessa ovat avainasemassa henkilöstön kokemus ja koulutus sekä tietotaso omasta verkostostaan. Vuodonetsintämenetelmät on esitetty Sky:n raportissa KK19/1998 Kaukolämpöjohdon vuodonpaikannusmenetelmät. Kaukolämmön laatu määräytyy suurelta osin jo yleissuunnitteluvaiheessa. Kaukolämpöverkon yleissuunnitelma on yrityksen johdon määrittämä strateginen työkalu, jolla ohjataan kaukolämpöyrityksen toimintaa ja kehitystä. Yrityksen johdon ja henkilöstön pitää tuntea yleissuunnitelma ja olla sitoutunut toimimaan sen mukaisesti. Yleissuunnitelma on verkon rakenteen lähtökohtana, ja siinä on määritettynä aina lopullinen kaukolämpöverkko. Yleissuunnitelma tarkistetaan kaavoituksen valmistelun yhteydessä kuitenkin vähintään vuoden välein. Kaukolämpösuunnittelun on pidettävä yhteyttä kaavoittajaan säännöllisesti. Kaukolämmön laadun mittareina ovat lämmön riittävyys kaikissa verkon osissa, toimitusvarmuus vaurio- tai kriisitilanteissa sekä ympäristötekijät. Lämmön riittävyyteen asiakkaille vaikuttavat tuotantokapasiteetti, verkon mitoitus, pumppaustehon määritys sekä käytetyt mitoitustehot ja -lämpötilat. Toimintavarmuuteen vaikutetaan sijoittamalla tuotantoyksiköitä verkon eri osiin sekä rakentamalla verkkoon renkaita, jotka mahdollistavat lämmön syötön useasta suunnasta. Toimintavarmuutta on hyvä tarkastella riskienhallinta-analyysin avulla. Ympäristötekijöissä pitää ottaa huomioon saasteettomuus, luonnonarvot maastossa sekä rakentamisajan ympäristölle aiheuttamat häiriöt. Verkoston toteuttamissuunnittelu ja rakentaminen suoritetaan yleissuunnitelmaan perustuen. Rakentamisessa otetaan huomioon maasto sekä katuja muut maanalaiset rakenteet. Rakenteet ja materiaalit valitaan siten, ettei ulkopuolinen vesi pääse teräsputken kanssa kosketuksiin, ja että työ voidaan suorittaa nopeasti ja kustannustehokkaasti.

16 Kaivot ja sulkulaitteet 4.2 Käyttöparametrit 10 Suunnittelua käsittelevät seuraavat Sky:n suositukset: - L1/1984 Kaukolämpöputkissa käytettävien hitsattujen teräsputkien tekniset vaatimukset - L2/1984 Kaukolämpöjohdoissa käytettävien käyrien ja laippojen tekniset vaatimukset - L3/1984 Kaukolämpöjohdoissa käytettävien paljetasaimien tekniset vaatimukset - L6/1984 "Kaukolämpöjohdon rakentaminen radan alitse" - L6/1988 Kaukolämpöjohdot ja yleiset tiet - L9/1990 Johtokartat ja kaukolämpöverkon piirrosmerkit - L13/1992 Kiinnivaahdotettujen muovisuojakuoristen kaukolämpöjohtojen läpiviennit - L1/1994 Kiinnivaahdotetut kaukolämpöjohdot - L2/1994 Kiinnivaahdotettujen kaukolämpöjohtojen liitokset Kaivojen ja venttiilielementtien sijoittaminen verkkoon tulee olla suunnitelmallista. Kaivot ovat rakentamisessa merkittävä kustannustekijä ja myöhemmin runsaasti huoltoa vaativa kohde. Verkon sulkutiheyden tulee olla vähintään sellainen, että vaurioiden korjaus- ja uusien asiakkaiden liitostöissä taulukon 1 mukaisia ohjeellisia käyttökeskeytysaikoja ei ylitetä. Sulkuventtiilit ovat tarpeen ainakin merkittävissä verkon risteyskohdissa, joissa syöttö voi tulla eri suunnista. Jos lopullinen tilanne vaatii kohteen kaukokäyttöä, on venttiilikaivo perusteltu. Kaivoja ja venttiileitä käsittelevät mm. seuraavat Sky:n suositukset ja raportit: - L4/1981 Kaukolämpöjohdoissa käytettäviä betonisia elementtikaivoja - KK11/1992 Kaukolämpöverkon sulkulaitteiden käyttötekninen suunnittelu" - L12/1992 Kaukolämpöjohdoissa käytettävien palloventtiilien kvarvojen testaus - L3/1995 Kiinnivaahdotettujen kaukolämpöjohtojen kaivot - L4/1997 Kaukolämpöjohdoissa käytettävät sulkulaitteet - L7/1997 Kiinnivaahdotettujen kaukolämpöjohtojen yhdistelmäventtiilielementit Perusteet Kaukolämpöveden meno- ja paluulämpötiloilla on suuri vaikutus kaukolämpötoiminnassa. Lämpötilat huomioidaan putkistojen, pumppujen, siirtimien ja kattiloiden mitoituksissa. Kaukolämpöveden lämpötilat vaikuttavat voimalaitoksen sähkön tuotantoon ja sen kannattavuuteen. Lämpötilat vaikuttavat myös lämpöhäviöihin ja sitä kautta eristyksiin, työturvallisuuteen jne.

17 4.2.2 Menoveden lämpötila Paluuveden lämpötila 11 Paine-ero meno- ja paluuputken välillä vaikuttaa yhdessä lämpötilan kanssa putkiston siirtokapasiteettiin. Lisäksi pumppujen nostokorkeus ja sijoitus ovat riippuvaisia paine-eroista. Suuri paine-ero olisi edullinen siirron kannalta. Asiakkaiden laitteissa suuri paine-ero - varsinkin, jos se eri käyttötilanteissa vaihtelee runsaasti - aiheuttaa sen, että vaadittua säätötulosta ei saavuteta. Kaukolämpötoiminnan alkuaikoina Suomessa valittiin menoveden sallituksi maksimilämpötilaksi 120 ºC, mikä edelleen on voimassa. Kaukolämmön menolämpötila on säädettävä siten, että asiakas saa tarvitsemansa lämmön lämmöntoimitusehtojen mukaisesti, ja että verkon lämpöhäviöt minimoidaan ja yhteistuotannossa sähkön tuotantomäärä maksimoidaan. Kaukolämpöveden menolämpötila kuluttajilla tulee aina olla vähintään 65 ºC, ja se vaihtelee välillä ºC ulkolämpötilasta riippuen. Normaalista säätökäyrästä poikkeavaa menolämpötilasäätöä on mahdollista käyttää, jos siihen on erityisiä syitä. Paluuveden lämpötila vaikuttaa lähinnä pumpattavaan vesimäärään sekä yhteistuotannossa sähkön tuotantomäärään. Hyvälaatuiset ja -kuntoiset rakennusten kaukolämpölaitteet pitävät paluuveden lämpötilan alhaisena Paine-ero Paine-ero, yhdessä menoveden lämpötilan kanssa, on kaukolämpötoiminnassa erittäin keskeinen suure ja vaikuttaa oleellisesti lämmön ja lämpimän käyttöveden laatuun. Asiakkaille on lämpösopimuksessa luvattu vähimmäispaine-ero, joka Sky:n suosituksessa T1/1995 "Lämpösopimus. Liittymis- ja lämmöntoimitusehdot" on 60 kpa. Paine-ero on teknisesti mahdollista kasvattaa varsin suureksi, 1,6 MPa:in (16 bar:in) verkossa jopa 1,4 MPa:iin. Tällöin mahdolliset pumppaamot voivat olla kaukana toisistaan ja veden siirtomatka pitkä. Asiakkailla on tällöin kuitenkin niin suuri paine-ero, ettei sitä voida rakennusten kaukolämpölaitteiden toiminnan kannalta pitää hyväksyttävänä. On huolehdittava siitä, että paine-ero asiakkaalla on riittävän pieni ja rakennuksen kaukolämpölaitteiden suunnittelua varten annetuissa rajoissa. Näin säätöventtiilit pystyvät toimimaan ääriasennossa (kiinniasento), eikä asiakkaalle aiheudu käyttöveden lämpötilavaihteluja tai äänihäiriöitä. Samalla on kuitenkin huolehdittava asiakkaalle luvatusta vähimmäispaineerosta.

18 4.2.5 Staattinen paine 4.3 Kaukolämpövesi 12 Mikäli paine-ero määrätyllä alueella käyttö-olosuhteista johtuen on liian suuri tai vaihtelee paljon (yli 400 kpa), on ryhdyttävä toimenpiteisiin paineeron tason tai vaihteluiden pienentämiseksi. Vaihtelurajojen pienentäminen on mahdollista tehdä ainakin: - lisäämällä välipumppuja - käyttämällä useampia tuotantolaitoksia - suurentamalla (lisäämällä) putkistoja - asentamalla paine-eron säätöventtiilejä verkon haaroihin - asentamalla paine-eron säätöventtiilejä asiakkaan kaukolämpölaitteiden yhteyteen Paine-eron vaihtelurajat on oltava lämmönjakokeskuksen suunnittelijan tiedossa, jotta säätölaitteet onnistutaan mitoittamaan niin, että Sky:n suosituksen K1/1992 "Rakennusten kaukolämmitys, määräykset ja ohjeet" mukainen säätötulos saavutetaan. Kaukolämpöveden paine vaikuttaa verkon käyttöön siten, että paineen noustessa veden höyrystymismahdollisuus pienenee. Korkeampi paine asettaa kuitenkin suuremmat luotettavuusvaatimukset laitteille ja aiheuttaa myös suurempaa vedenhukkaa mahdollisissa vuototapauksissa. Paineen rajat määräytyvät verkon rakennepaineen ja höyrystymispaineen mukaan. Kaukolämpöjärjestelmissä lämpöenergiaa siirretään asiakkaalle veden välityksellä käyttäen lämpöjohtoina useimmiten teräsputkia. Putkistojen sisäpuolinen korroosio on tavallisimmin happikorroosiota, mutta myös korroosiotuotteet ja saostuvat yhdisteet, kuten kovuus, voivat aiheuttaa ongelmia. Oikealla lisä- ja täyttöveden sekä kiertoveden käsittelyllä korroosioja saostumaongelmat voidaan poistaa tai ainakin vähentää niin, että saavutetaan verkoston, kattiloiden ja asiakkaan kaukolämpölaitteiden suunniteltu käyttöikä ja taataan asiakkaiden laskutusmittauksen toimivuus. Kaukolämpöveden käsittelyä on ohjeistettu seuraavissa Sky:n suosituksissa ja raporteissa: - KK3/1988 Kaukolämmön kiertoveden käsittely (suositus) - KK4/1988 Kaukolämmön kiertoveden käsittely (raportti) - KK19/1998 Kaukolämpöjohdon vuodonpaikannusmenetelmät

19 Rakentamisen laatu Tuotteiden, joita käytetään kaukolämpöverkon rakentamiseen, on täytettävä kaikilta osiltaan asetetut laatuvaatimukset. Sertifioidut tuotteet käyvät ilmi Sky:n kulloinkin voimassa olevasta, vähintään vuosittain uusittavasta tekniikkatiedotteesta Kaukolämpöjohtojen laadunvalvonta, LTmerkintäoikeudet ja hyväksymistodistukset. Sepelien ja hiekkojen laatuvaatimukset on selvitettävä elementtien toimittajalta. Kaukolämpöputkiston asennustyö on verkon käyttöiän kannalta tärkein vaihe. Hyvät olosuhteet asennustyön suorittamiseen ovat lopputuloksen kannalta tärkeät. Asennustyössä on vaadittava hitsaustyötä tekeviltä voimassaoleva todistus suoritetusta pätevyydestä ja liitostyöurakoitsijalta voimassaoleva liitostyön asennusoikeus. Asennusoikeuden omaavat liitostyöurakoitsijat käyvät ilmi kulloinkin voimassa olevasta, vähintään vuosittain uusittavasta Sky:n tekniikkatiedotteesta "Kaukolämpöjohtojen liitostyön ja muovihitsauksen asennusoikeudet". Urakkasopimukseen on sisällytettävä pistokoeluonteinen röntgenkuvausoikeus tilaajan vaatimista kohteista. Hitseissä hylkäykseen johtavien virheiden pitää johtaa merkittävään sanktioon urakoitsijalle. Urakoitsijan oma laadunvarmistusvalmius on myös vaadittava esim. työn suorituksen kirjallisella ohjeistuksella. Tilaajan suorittama työnvalvonta ja laadunvarmistus on tärkeä osa kokonaisuutta ja siihen kannattaa panostaa. Koeponnistukset on tehtävä, erityisesti jokainen kiinnivaahdotetun elementin jatkos on koeponnistettava tai muutoin tiiviys todettava. Maanrakennustyöt on myös valvottava huolellisesti. Asennustyötä käsittelevät seuraavat Sky:n suositukset ja raportit: - L2/1994 Kiinnivaahdotettujen kaukolämpöjohtojen liitokset - L5A/1996 Urakka- ja työohje, kaukolämpöjohtojen rakennustyöt - L5B/1996 Urakka- ja työohje, kaukolämpöjohtojen putkityöt - L22/1997 Ympäristön laatu kiinnivaahdotettujen kaukolämpöjohtojen asentamisessa. 4.5 Rakentamisen ympäristölaatu Kaukolämmön rakentamisesta tulee olla mahdollisimman vähän ja lyhyen aikaa haittaa ympäristölle. Parhaan tuloksen saavuttaa huolellisella suunnittelulla ja töiden oikealla ajoituksella. Aikataulussa pysymisellä, työmaan siisteydellä ja avoimella tiedottamisella työn tarkoituksesta ja kestosta on tärkeä merkitys. Asiaa käsittelee Sky:n raportti L22/1997 Ympäristön laatu kiinnivaahdotettujen kaukolämpöjohtojen asentamisessa.

20 14 5 Tuotanto 5.1 Yleisperiaatteet 5.2 Tuotannon varmuus Laadukas lämmöntuotantojärjestelmä on suunniteltava ja rakennettava siten, että lämmön tuotannon kapasiteetti normaali- ja häiriötilanteessa on riittävä. Lisäksi huomioidaan taloudelliset ja ympäristönäkökohdat. Laadukas lämmöntuotanto on kustannuksiltaan kilpailukykyinen ja energiankäytön hyötysuhde on mahdollisimman korkea. Käytännössä tämä tarkoittaa mm. yhteistuotantomahdollisuuksien täysimittaista hyödyntämistä. Tuotannon tehokkuus ja kustannukset tulee optimoida siten, että lämmöntoimitusvarmuus ja laatu ovat aina vähintään asiakkaan kanssa tehtyjen sopimusten ja lämmöntoimitusehtojen mukaiset. Kaukolämpöjärjestelmissä tulee lopullisena tavoitteena pääsääntöisesti olla peruskuorman tuottaminen yhdistetyssä sähkön ja lämmön tuotannossa, mikä parhaiten edistää edellä mainittujen tavoitteiden saavuttamista. Tuotantolaitokset sijoitetaan palvelemaan mahdollisimman hyvin kaukolämmön jakelua ja sen varmistamista. Lämmöntuotantolaitoksen käytettävyysvaatimus riippuu reservitehon määrästä ja reservilaitosten käytettävyystasosta. Mikäli reservilaitoksia on riittävän useita, voivat laitokset olla käytettävyydeltään eritasoisia. Kunnossapitojärjestelmän tulee minimoida suunnittelemattomat seisokit. Suunnitellut seisokit on ajoitettava niin, että seisokin aikainen tuotanto voidaan korvata mahdollisimman riskittömästi muilla tuotantotavoilla. Varatehon ja kunnossapitojärjestelmien mitoittamisen tarkemmat periaatteet löytyvät Sky:n raporteista KK1/1987 ja H12/ Tuotannon ja polttoaineen käsittelyn ympäristöystävällisyys Laadukkaan lämmöntuotannon ja polttoaineen käsittelyn tulee paikallisesti käytössä olevat vaihtoehdot huomioiden perustua sellaiseen tekniikkaan ja energialähteisiin, että se on vähiten ympäristöä kuormittavaa, ja että siitä on mahdollisimman vähän muutakaan haittaa asukkaille.

21 6 Yhteenveto 15 Tuotantotoiminta ei saa aiheuttaa kaukolämpöverkon kautta asiakkaalle melu- tai muita haittoja. Kaukolämpötoiminnan tulee täyttää päästöjen osalta voimassa olevien lakien ja säännösten vaatimukset sekä minimoida ympäristöhaitat. Lähtökohdan kaukolämmön tekniselle laadulle ja sen kehittämiselle muodostavat asiakkaan tarpeet ja odotukset. Asiakas haluaa, että lämpöä toimitetaan ympäri vuoden riittävästi ja varmasti sekä ympäristöystävällisesti, edullisesti ja vaivattomasti. Lämmönmyyjän tulee kehittää toimintaansa nämä odotukset huomioiden. Asiakassuuntautuneisuus ja tässä raportissa esitettyjen suuntaviivojen mukainen toiminta mahdollistaa myös lämmönmyyjän varautumisen jatkuvasti kehittyviin kuluttajansuoja-, kilpailukykyyms. vaatimuksiin.