2011 beviljade Fjärrsyn finansiering av projekt 3234 ’högpresterande fjärrvärmerör’.Utfallet från projektet var att högpresterande fjärrvärmerör kunde produceras genomatt använda ett hybridisoleringskoncept. I de hybridisolerade fjärrvärmerören isolerasframledningsröret med en vakuumisoleringspanel, och avståndet mellan panelen ochmantelröret fylls med polyuretanisolering. Resultaten från laboratorietester visade atten 10 mm vakuumisoleringspanel förbättrar värmekonduktiviten hos röret (DN100/225) med cirka 30 %. Dessa resultat var så lovande att projektgruppen bestämdesig att initiera fältmätningar. Resultaten från fältmätningar med dubbelrör isolerademed vakuumpaneler var ännu inte kompletta vid slutet projektets tidsram men debefintliga temperaturmätningarna indikerade en klar minskning av värmeförlusterna.Under projektets gång identifierades andra tekniska utmaningar, exempelvis vakuum-isoleringspanelernas livslängd vid högtemperaturer.Huvudsyftet med detta projekt, ’hybridisolerade fjärrvärmerör’, är att fortsättaövervakning av fältstationer, jämföra resultaten från fältmätningar med teoretiskaberäkningar och initiera tester för att kunna bestämma inverkan av höga temperaturerpå vakuumisoleringspanelens livslängd.Fältmätningar i detta projekt är av stort intresse på grund av att temperatur-mätningarna i fältförsöken nu har skett över en hel vintersäsong. Efter ett årsmätningar visar resultaten fortfarande ingen synlig försämring av vakuumpanelernasprestanda. Vakuumpanelerna har fortfarande en lägre temperatur på utsidan änmotsvarande position i ett rör med bara polyuretan vilket innebär mindreenergiförluster.Jämförelsen mellan fältmätningar och de teoretiska beräkningarna visar att deteoretiska beräkningarna kan ge en god bild av de faktiska förhållandena i rören.Det är dock många okända faktorer som måste uppskattas vilka spelar stor roll förde beräknade temperaturen.Bäst överenskommelse mellan resultaten fram fältmätningar och beräkningaruppnådes där vakuumisoleringspanelerna gavs en värme-konduktivitet på 7 mW/(m∙K)i ett snitt utan inverkan av köldbryggor vilket överstämde med resultaten frånlaboratoriemätningar men är betydligt högre än i produktspecifikationen.Ett antal paneler har exponerats för temperaturer runt 70 ⁰C, i laboratorium. Eftercirka 320 dagar och dubbelsidig temperaturexponering, finns tecken på att den högatemperaturen har påverkat vacuumpanelens livslängd. Det vill säga, trycket ipanelerna har ökat med 1- 2 millibar. En enkel linjär beräkning visar att panelernaefter cirka 50 år kommer att ha ett innertryck som motsvarar 100 millibar. Vid dennatrycknivå har vakuumpanelerna en värmekonduktivitet av storleksordning 10-12mW/(m.K) i mitten av panelen.Nya mätningar av den effektiva värmekonduktiviteten i lager av vakuum-isolerings-paneler har genomförts sedan förra projektet 3234 avrapporterades.Resultaten har stora variationer. Dessa resultat beror troligtvis på svårigheten attsåga till provkroppar utan att skada vakuumpanelerna och luftspalter vid vakuumisoleringen med två paneler. Vakuumpanelerna visar tendenser till att kunnaröra på sig relativt mantelröret när de produceras, vilket gör det svårt att veta derasexakta placering vid sågning. Den effektiva värmekonduktiviteten hos vakuumiso-leringspanelen uppmättes som bäst till 10,3 mW/(m∙K) för ett rör med en 1 m långoch 10 mm tjock vakuumisoleringspanel.En alternativ testuppställning har utvecklats för att kunna bestämma värme-konduktiviteten hos dubbelrör genom att använda två värmestavar. De förstaresultaten ser lovande ut men mätmetoden och den tillhörande teoretiska modellenär ännu inte färdigutvecklat. Vidare mätningar och beräkningar behövs för att kunnaanvända metoden. Utifrån mätmetoden för dubbelrör med ren polyuretan bör sedanjämförande värden för hybridisolerade fjärrvärmerör kunna mätas i laboratorium.

Fjärrsyn granted financing of Project 3234 'high performance district heating pipes'during 2011. The outcome of the project was that the high performance districtheating pipes could be produced by using a hybrid insulation concept. In hybridinsulation district heating pipes, the steel service pipe is insulated by a cylindricalvacuum insulation panel, and the volume between the panel and the outer casing isfilled with polyurethane insulation. The results of laboratory tests showed that a 10mm vacuum insulation panel improves the thermal conductivity of the pipe (DN100/225) by about 30%. These results were so promising that the project teamdecided to initiate field measurements. The results of field measurements with twinpipes insulated with vacuum insulation panels were not yet complete during the timeframe of Project 3234. However, the available temperature measurements indicated aclear reduction of the heat losses. Furthermore, other technical challenges wereidentified such as the lifetime of the vacuum insulation panels at high temperatures.The main objective of this project, 'hybrid insulated district heating pipes', was tocontinue the monitoring of field stations, comparing the results of field measurementswith theoretical calculations and initiate tests to determine the impact of high tem-peratures on vacuum insulation panel lifetime.Field measurements in this project were of great interest because the time periodof measuring covered a whole winter season. After one year of monitoring, there wasno visible deterioration of the vacuum panels. The temperatures on the vacuum panelswere still lower than the temperature of corresponding position in the part of the pipeinsulated by pure polyurethane.The comparison between field measurements and theoretical calculations showedthat the theoretical calculations could provide a good picture of the actual conditionsin the pipes. However, many unknown factors should be estimated, which play amajor role in the calculated results. Best agreement between results was achievedwhere the vacuum insulation panels were given a thermal conductivity of 7 mW /(m K) in the middle of the panels. This level of thermal conductivity was significantlyhigher than the data presented in the data sheet of the product.A number of panels have been exposed to high temperatures, 70 ⁰ C, in thelaboratory. After about 320 days, double sided temperature exposure, the pressure inthe panels has increased by 1-2 mbar. A simple linear calculation showed that thepanels after 50 years would have an internal pressure equal to 100 mbar. At thispressure level, the thermal conductivity of vacuum panels is in the order of 22-24mW /(m.K).New measurements of the effective thermal conductivity of hybrid insulateddistrict heating pipes have been implemented since the last project was presented.Significant variations were observed e.g. some samples even got poorer thermalconductivity than polyurethane. These results are probably due to the difficulty ofcutting the specimens without damaging the vacuum panels. Vacuum panels showedtendencies to move relative to the outer casing when they were produced, making it difficult to know their exact location. The best effective thermal conductivity of thevacuum insulation panels achieved from the measurements was 10.3 mW /(m K) for acylindrical vacuum panel with a thickness of 10 mm and a length of 1 m .An alternative test setup has been developed to determine the thermal conductivityof hybrid insulated double pipe using two heating rods. The initial results arepromising but the method of measurement and the associated theoretical model is notyet fully developed. Further, measurements and calculations are needed to use themethod.