Kaukolämpölaskennassa liikkuvia osia on paljon. Integroitaessa kaukoläm-pölaskentaa Trimble NISiin, tiedostettiin, ettei kaikkea laskentaan liittyviä ominaisuuksia tai arvoja voida tallentaa sellaisenaan Trimble NISiin, koska esimerkiksi niille kuuluvaa paikkaa ei ole. Lisäksi Trimble NISin ulkopuolis-ten tiedostojen on tarkoitus olla luonteeltaan laskennassa sellaisia, että ne muokattaisiin kerran energiayhtiölle tyypilliseksi, ja tiedostot olisivat sen jäl-keen muuttumattomina tietyin poikkeuksin. Tämän jäljäl-keen loput muutok-sista ja eri ajotilanteiden simuloinneista tehtäisiin Trimble NISissä.
Laskennan ohjaustiedostoja on kaukolämpölaskennassa viisi ja tiedostoja voi muokata Excelillä tai tekstieditoreilla. Ohjaustiedostoja on yleiskäyrille, tehosuorille, kulutusprofiileille, karheuksille ja lämmönjohtavuuksille.
Yleiskäyrien tiedostossa on tärkeimmät energiayhtiökohtaiset ja laskennan käyttämiseen liittyvät säädöt. Sieltä löytyvät kaikki tarvittavat käyrät lasken-nassa käytettäville kohteille. Käyttöönotettaessa Trimble NISin laskentaa, ja ennen ensimmäistä simulointia, tämä tiedosto on käytävä läpi ja muokattava energiayhtiön ympäristöön sopivaksi. Tiedostossa voidaan määrittää seuraa-vat asiat:
Erityyppiset syöttöpisteet asetetaan lajinumeron mukaan joko menolämpö-tilaan tai tehoon perustuvaksi. Lajinumero on ympäristökohtainen, säätyvän laitoksen tyyppi on 0 ja kiinteä teho on 1. Syöttöpisteen lajeja pitää olla luo-tuna vähintään yksi, mutta ylärajaa ei ole.
Syöttöpisteen ajokäyriä voi olla kahdenlaisia: menolämpötilaan tai tehoon perustuvia. Käyrissä ulkolämpötilan arvo asetetaan laskettaessa laskenta-dialogille ja Trimble NIS hakee ulkolämpötilaa vastaavan arvon ohjaustie-dostosta. Käyrä on lineaarinen pisteiden välillä, mutta ei käyrän päätepistei-den jälkeen. Tällöin käyrä on suora. Syy tähän on se, että käyrälle voidaan antaa maksimi- ja minimiarvot päätepisteiksi. Kaikille käyrille annetaan nimi, jotta ne olisivat tunnistettavissa Trimble NISissä. Käyrät tulevat käy-tettäviksi, kun Trimble NIS käynnistetään uudelleen.
Kuristusventtiilien säätötapa perustuu samaan logiikkaan kuin syöttöpisteen ajotapa: lajinumeroon. Jos lajinumero halutulle kuristusventtiilille ei vastaa ohjaustiedostossa olevaa lajinumeroa, venttiili toimii vain sulkuventtiilinä Trimble NISissä eikä paineen säätäminen toimi.
Käyttöpaikoilla käytetyille jäähtymäsuoralle tallennetaan nimi sekä jäähty-mien arvot eri ulkolämpötiloissa.
Ulkolämpötilakäyrän pohjana käytetään tunteja 1 – 24, joille tehdään tunteja vastaavat lämpötilat halutulla vuorokaudella. Ulkolämpötilakäyrää ei ole tar-vetta käyttää staattisessa yhden laskentakerran laskennassa, koska ulkoläm-pötilan voi asettaa käyttöliittymässä.
Pumppukäyrät ovat pumppukohtaisia, joten jokaiselle pumpulle, jotka las-kennassa säätyvät vain pumppukäyrän mukaan, on luotava oma pumppu-käyränsä yksilöidyllä nimellä. Pumppukäyrään tarvitaan vähintään kaksi käyrän pistettä, jotta käyrä toimisi laskennassa. Pisteet koostuvat nostokor-keudesta P (m) ja tilavuusvirrasta Q (m3/h). Laskenta ei mene läpi, jos pum-pulta vaaditaan pumppukäyrän määrittelyjen ulkopuolisia arvoja.
Käyttöpaikkojen tehosuorat koostuvat tehosta, joka vaihtelee ulkolämpötilan mukaan. Tehosuoraan riittää kaksi lukemaa, mikäli käyttöpaikan tehontarve menee lineaarisesti kahden ulkolämpötilatiedon välillä. Tehosuorat luodaan todennäköisesti kulutustiedoista, joten teholukemat ovat todennäköisesti olla desimaalilukuja. Laskentamoottori käyttää desimaalierottimena pis-tettä, joten sitä suositellaan käytettävän ohjaustiedoston arvoissa. Ohjelma ei huomioi pilkkua, joten kaikki pilkun jälkeiset desimaalit jätetään huo-miotta. Tehotieto on kokonaisluku laskettaessa, joten pisteellä erotetut desi-maaliluvut pyöristyvät oikein. Mikäli käyrät ovat erotettu pilkulla, laskenta käyttää solussa näkyvää kokonaislukua.
Tehosuoria voi tallentaa kahteen eri ohjaustiedostoon: yleiskäyrien ja erilli-seen tehosuorille tarkoitettuun. Suorat tallennettiin aikaisemmin pelkästään yleisten käyrien tiedostoon, mutta kaikista käyristä tehosuora on sellainen,
jota halutaan mahdollisesti päivittää tai muuttaa käyttöönoton jälkeenkin.
Erillinen tiedosto on mahdollistettu, jotta tiedosto voidaan korvata uudella suoraan asiakastietojärjestelmistä, joissa tehotiedot mahdollisesti ovat.
Kummankin tiedoston runko on tehosuorien osalta sama. Trimble NIS hakee tehosuorien tiedot kummastakin tiedostosta, joten ei ole väliä kumpaa käyt-tää.
Kulutusprofiilien tiedostossa voidaan määrittää tehokertoimia käyttöpaikko-jen tehoarvoille eri ajotilanteissa. Laskentadialogilla on valinta kulutuspro-fiilien käytölle. Ilman valintaa laskenta käyttää käyttöpaikoille tallennettuja tehoja ilman kerrointa, ellei muita kertoimia ole aktivoitu. Tiedostossa on eroteltu kulutusprofiileilla arkipäivät, aatot sekä pyhäpäivät erillisillä rivillä, koska aatoilla ja pyhillä voi olla arjesta eriävät kulutukset päivän eri vai-heissa.
Kulutusprofiilien tiedoston ensimmäiset kolme riviä ovat oletusarvoja. Tämä tarkoittaa sitä, että ne toimivat kertoimina, vaikka käyttöpaikalla ei olisi ku-lutusprofiilia asetettuna eli kertoimia voidaan käyttää asettamatta kaikille käyttöpaikoille kulutusprofiileja erikseen. Loput rivit ovat käyttöpaikoille asetettavia, erikseen määrättyihin tilanteisiin luotuja kulutusprofiileja. Täl-laisia voisi olla erilaisille kaukolämpöliittymätyypeille räätälöidyt kulutus-käyrät, mitä voisi esimerkiksi olla toimistotalot, omakotitalot ja niin edel-leen. Kulutusprofiilien kattava käyttö tarkentaa laskentaa hieman sekä mah-dollistaa harvinaisten ajo- ja säätilanteiden laskennan.
Kulutusprofiilit koostuvat nimestä, oletusarvon tunnisteesta, viikonpäivän tyypin tunnisteesta sekä kulutuskertoimista. Kulutuskerroinrivit koostuvat tyypillisistä päivistä kussakin kuussa eli kertoimia löytyy tunneittain 24 * 12 eli 288 kappaletta. Tämän tarkkuuden on todettu laskentaa Trimble NISiin integroitaessa riittävän.
Kulutusprofiilit kätevöittävät aikasarjalaskentaa, koska kertoimet eri tun-teina voi vaihdella. Kerroin haetaan tiedostosta laskentadialogilla olevan kel-lonajan mukaan ja aikasarjalaskennassa tunneittain tuon kelkel-lonajan jälkeen.
Karheuksien ohjaustiedostossa putkien teknisille tiedoille voidaan luoda yk-sityiskohtaisemmat karheuden arvot (yksikkö: mm) putken materiaalin avulla. Putken materiaali on yksi putken teknisistä tiedoista, mikä määritel-lään Kaikkien putkien tekniset tiedot -listassa. Erilaisia kaukolämpöputken materiaaleja voisi olla esimerkiksi teräs, muovi ja kupari, jolloin näille kol-melle voisi erotella eri karheuden arvot. Kaukolämpöputket ovat lasketta-vassa verkossa kuitenkin melkein aina teräsputkia. Materiaalin ollessa sama erilaisilla putkilla, voidaan myös eri rakennusvuosilla ja halkaisijoilla asettaa eriävä karheus. Tiedostossa annetaan halkaisijalle ja rakennusvuodelle kaksi
arvoa, joiden väliin Trimble NISistä löytyvät vastaavat arvot asettuvat. Tosin karheusarvoja on kaukolämpölaskennassa hankala määrittää tarkasti, koska painehäviöihin vaikuttavat verkon aiheuttamat kertavastukset. Tämän tie-don valossa on kannattavampaa aloittaa laskeminen yleisellä arvolla ja tar-kentaa lukua tarvittaessa ohjaustiedoston avulla. Karheuksille yhteisen ole-tusarvon voi määrittää myös tässä tiedostossa asettamalla default-arvo.
Lämmönjohtavuuksien ohjaustiedosto toimii täysin samalla logiikalla kuin karheuksien ohjaustiedosto, mutta säädettävän putken teknisenä tietona on lämmönjohtavuus (W/mK).
5 Käyttöönotto kaukolämpöyhtiössä
Trimble NISin Verkostolaskennan käyttöönottoon kaukolämpöyhtiöille on kehittynyt vuosien varrella suoraviivainen prosessi. Käyttöönotto alkaa ener-giayhtiön Trimble NIS ympäristön konfiguroimisella. Ensimmäisessä vai-heessa tarkistetaan, että kaikki laskentaan tarvittavat komponentit ja asetuk-set mahdollistavat laskennan. Koska energiayhtiöiden ohjelmistoympäristöt ja Trimble NIS ovat monilta osin erilaisia, ei yleispätevää konfigurointitapaa ole. Lisäksi luodaan tulosten tarkasteluun vaadittavat analyysit ja niiden yh-tiökohtaiset kuvaustavat.
Tämän jälkeen tehdään verkkomallin tarkastus, jossa läpikäydään verkko-mallin eheys, laskentaan liittyvien kohteiden puutteet ja aineistosta löytyvät virheet. Tavoitteena on saada laskettavat verkkomallit siihen kuntoon, että simulointi onnistuisi master-verkolla. Samassa yhteydessä käydään energia-yhtiön kanssa läpi dokumentoinnin oikeat toimintatavat, jotta verkkomallin aineisto pysyy jatkossakin verkostolaskennan vaatimalla tasolla. Trimble lä-hettää energiayhtiölle dokumentointiohjeen, joka perustuu tämän työn lu-vussa 4 läpikäytyihin asioihin.
Verkkomallin eheydestä, puutteista ja virheistä tehdään raportti, jota käy-dään energiayhtiön edustajan kanssa läpi. Asiakas tekee vaadittavat korjauk-set usein dokumentoijan kanssa, mutta joskus voi tulla vastaan ongelmia, joissa tarvitaan Trimblen apua.
Korjauksien jälkeen testataan laskettava verkko yksinkertaisella laskentati-lanteella. Laskennan suorittaminen saattaa antaa lisätietoja mahdollisista puutteista. Kun laskennan estäviä virheitä ei ilmene, voidaan siirtyä koulut-tamaan energiayhtiön laskentaa suorittavia henkilöitä. Käyttöönoton jälkeen Trimblen asiakastuki ja konsultointi tukevat laskennan ongelmatilanteissa.
Tässä luvussa käydään läpi tyypillisiä kaukolämpölaskennan käyttäjiä ja käyttötapauksia sekä laskennan käyttöönottoon liittyviä vaiheita ja koke-muksia.