Distributionsförluster är en viktig faktor i fjärrenergisystem. Genom att optimera förluster i sådana system, kan både ekonomiska och miljömässiga aspekter uppfyllas. Tyvärr finns det ringa information om rörförluster i fjärrkylasystem. Föreliggande studie fokuserar på förluster i ett fjärrkylanät genom att både använda ett R-nätverk och FEM simuleringsmodeller. Ett R-nätverksmodell bestående av termiska konduktanser har utvecklats genom analytiska ekvationer och simuleringar med FEM har utfört för validering av modellen. Därefter har ett fjärrkylanätverk som konstrueras i Gävle, analyserats. Undersökningen omfattar 15 olika rördiametrar i tre utföranden (dubbelrör med två symmetriska och en osymmetrisk värmeisolering) och i tre förläggningsdjup (0,8; 2 och 4 meter) för en säsong om 7 månader (April t o m Oktober). Särskilt utreds ökningen av temperaturen hos framledningsmediet, där matningsrören förlagts i en å mitt i staden om en sträcka av 1 km. Den maximala förlusten under säsongen, bland alla rörkonfigurationer, motsvarar 2 % av den totala levererade energin. Slutligen konstateras att kombinationen av isolerad framledningsrör och oisolerade returrör verkar som en gångbar investering, ekonomiskt och tekniskt, men kan inte användas i hela nätet eftersom stora delar har redan byggts med oisolerade plaströr. R-nätverksmodellen, som visades vara effektiv och pålitlig i undersökningen, kan som beräkningsverktyg, framförallt för dimensionering och för att uppskatta energiförluster. / Distribution losses are a very important factor in district energy systems. By optimizing the losses in such a system, both economical and environmental aspects can be fulfilled. Unfortunately, there is few information regarding losses for district cooling systems. This study focuses on losses in district cooling networks by using both R-network and FEM simulation models. A R-network model composed of thermal conductances has been developed through analytical equations and simulations have been performed for validation. Afterwards, an in-progress construction project of a district cooling network from the city of Gävle, Sweden, is analyzed. The assessment consists of 15 pipe diameters in three configurations (two symmetric cases and one asymmetric), at three ground laying depths (0.8, 2 and 4 meters) for a duration of 7 months (April to October). A particular case in which the main distribution pipes from and to the plant are submerged in the city’s river for a distance of 1 km is investigated in order to estimate the temperature increase of the supply water. A maximum cooling loss below 2% of the total delivered energy during the season for any network configuration resulted from the calculation. Finally, the mixed pipes array seems to be a feasible investment both economically and technically but it cannot be used for the entire network spread since a part of the network has been already built with the non-insulated plastic pipes. The R-network model proved to be effective and reliable in the analysis which provides confidence that it can serve as a solid foundation for a calculation tool - primarily for design purposes and also for estimating energy loss.

This thesis explores the losses occurring in a specific region located in the southern part of Eskilstuna, where ESEM serves as the network owner. The study places particular emphasis on power factor and load factor as key factors. Its objective is to analyze and comprehend the extent of losses in the network and their implications. The results demonstrate that losses in the chosen area of the Eskilstuna network align with prior research and theoretical expectations. Based on calculations, the losses in this network segment amount to approximately 483 MWh per year, corresponding to a cost of approximately 272,000 Swedish Kronor for ESEM in 2022. The method of studies is based on calculations, analyzer, and literature studies to achieve a reliable result. The results show that losses within the selected area of the Eskilstuna network are consistent with previous research and theoretical expectations. Of the total loss, there are some customers who show larger losses compared to the average case. These customers were identified, and a summary analysis was made of their power factor and load factor standard deviation. These losses depend on various factors, such as the existence of reactive power, technical and non-technical losses. Measures to deal with these problems are suggested based on previous research and literature studies. Optimization of transformers, phase compensation and monitoring are some of these measures. This study provides significant insights into power grid losses and proposes potential strategies to mitigate these losses in the examined region. By minimizing such losses, ESEM has the potential to enhance the efficiency of the electrical grid, lower carbon dioxide emissions, and enhance economic outcomes for energy producers, the electricity grid operator, and consumers. For continued progress in the field, further research, and implementation of the proposed measures to streamline the power grid and reduce losses in the future is recommended. / Elnätförluster har konsekvenser för miljön, energisystemet och slutanvändarna. När energi går förlorad i elnätet minskar den totala effektiviteten i systemet och ökar belastningen på kraftgenereringen. Detta kan leda till ökade kostnader för energiproducenter och potentiellt högre priser för konsumenterna. Dessutom kan ökade elnätförluster bidra till en ökning av koldioxidutsläppen från kraftverken och därmed ha en negativ miljöpåverkan. Syftet med studien är att undersöka det befintliga elnätet i det utvalda området genom analys av data från mät-elnätavdelningen i ESEM. Metoden för studien är baserad på beräkningar, analyser och litteraturstudier för att uppnå ett pålitligt resultat. Resultaten visar att förluster inom det valda området av Eskilstunanätverket överensstämmer med tidigare forskning och teoretiska förväntningar. Baserat på beräkningar uppgår förlusterna i detta nätsegment till cirka 483 MWh, vilket motsvarar en kostnad på cirka 272 000 svenska kronor för ESEM 2022. Av den totala förlusten finns det vissa kunder som uppvisar större förluster jämfört med genomsnittsfallet. Dessa kunder identifierades, och en översiktsanalys gjordes av deras effektfaktor och standardavvikelse för belastningsfaktorn. Dessa förluster beror på olika faktorer, såsom existensen av reaktiv effekt, tekniska och icke-tekniska förluster. Åtgärder för att hantera dessa problem föreslås baserat på tidigare forskning och litteraturstudier. Optimering av transformatorer, faskompensering och övervakning är några av dessa åtgärder. Denna studie bidrar med viktig kunskap om elnätförluster och identifierar potentiella åtgärder för att minska förlusterna i det studerade området. Genom att minska förlusterna kan man öka elnätets effektivitet, minska koldioxidutsläppen och förbättra ekonomiska aspekter för energiproducenter, elnätägaren och konsumenter. För fortsatta framsteg inom området rekommenderas ytterligare forskning och implementering av de föreslagna åtgärderna för att effektivisera elnätet och minska förlusterna i framtiden.