umu.sePublikationer
Ändra sökning
Avgränsa sökresultatet
345678 251 - 300 av 362
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Träffar per sida
  • 5
  • 10
  • 20
  • 50
  • 100
  • 250
Sortering
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
Markera
Maxantalet träffar du kan exportera från sökgränssnittet är 250. Vid större uttag använd dig av utsökningar.
  • 251.
    Rossing, Jonas
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Solvärme i småskaligt fjärrvärmenät: Förutsättningar och möjligheter för Umeå Energi2011Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Satsningar på förnyelsebar energiproduktion är en viktig del i strävan efter ett mer hållbart samhälle. Att ta till vara på energin i solinstrålningen är både miljövänligt och relativt enkelt. Syftet med detta arbete har varit att undersöka möjligheterna att integrera solenergi i Umeå Energis mindre fjärrvärmenät i Hörnefors.

    De alternativ som har studerats är två olika anslutningsmöjligheter av solfångaranläggningar till fjärrvärmenätet. Med det första anslutningsalternativet, som kallas primäranslutning, kan en solfångaranläggning leverera värme direkt ut på fjärrvärmenätets primärledning, vilket gör att solvärmen blir tillgänglig för alla abonnenter på nätet. Med det andra alternativet, som kallas sekundäranslutning, kan en solfångaranläggning endast leverera värme till en abonnent, i detta fall ett badhus.

    Förutom de olika anslutningsalternativen har också olika typer av solfångare undersökts. Detta innefattar en plan solfångare, en vakuumrörsolfångare, en hybridsolfångare, samt en poolsolfångare.

    Resultaten visade att upp till 20 % av fjärvärmenätets totala behov kunde ersättas med solvärme vid primäranslutning och runt 0,7 % vid sekundäranslutning. Dock är inget av alternativen i dagsläget ekonomiskt lönsamt. Det alternativ som var närmast att uppnå lönsamhet var den sekundäranslutna poolsolfångaranläggningen. Med det alternativet erhölls en nuvärdeskvot på 0,43. De andra alternativen låg mellan 0,11 och 0,22.

  • 252.
    Ruda, Ida
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Upprättande av långsiktiga energimål för Västerbottens läns landsting2015Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Detta examensarbete utfördes våren 2015 på uppdrag av Västerbottens läns landsting. Syftet med arbetet har varit att hjälpa landstinget inför implementeringen av energiledningssystemet ISO 50001, genom att ta fram mål för fastighetsbeståndets specifika energianvändning år 2050, utföra en omvärldsanalys av andra landstings energianvändning, samt ta fram nyckeltal relevanta för verksamheten. Målet 2050 har bestämts utifrån planerade åtgärder för energibesparing, och en simulering av klimatskalsförbättringar på byggnader med höga U-värden. Simuleringen utfördes i programmet IDA ICE med handledningshjälp från Sweco Systems AB i Umeå. Resultatet visade på att landstinget kan nå en specifik energianvändning på 215 kWh/m2 till år 2050, motsvarande en minskning av den totala energianvändningen med 23 % jämfört med år 2009. Då 2050 är så pass långt fram i tiden och det finns stora möjligheter för teknikutveckling och ytterligare energibesparande åtgärder kan detta mål höjas till 30 %, motsvarande 196 kWh/m2. Eftersom specifik energianvändning inte ger en rättvis bild av hur effektivt energin nyttjas har även nyckeltalen specifik energianvändning per vårdtillfälle och specifik energianvändning per länsinvånare analyserats.

  • 253.
    Råberg, Mathias
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskaplig fakultet, Tillämpad fysik och elektronik, Energiteknik och termisk processkemi.
    Black liquor gasification: experimental stability studies of smelt components and refractory lining2007Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    Black liquors are presently combusted in recovery boilers where the inorganic cooking chemicals are recovered and the energy in the organic material is converted to steam and electricity. A new technology, developed by Chemrec AB, is black liquor gasification (BLG). BLG has more to offer compared to the recovery boiler process, in terms of on-site generation of electric power, liquid fuel and process chemicals. A prerequisite for both optimization of existing processes and the commercialization of BLG is better understanding of the physical and chemical processes involved including interactions with the refractory lining. The chemistry in the BLG process is very complex and to minimize extensive and expensive time-consuming studies otherwise required accurate and reliable model descriptions are needed for a full understanding of most chemical and physical processes as well as for up-scaling of the new BLG processes. However, by using these calculated model results in practice, the errors in the state of the art thermochemical data have to be considered. An extensive literature review was therefore performed to update the data needed for unary, binary and higher order systems. The results from the review reviled that there is a significant range of uncertainty for several condensed phases and a few gas species. This resulted in experimental re-determinations of the binary phase diagrams sodium carbonate-sodium sulfide (Na2CO3-Na2S) and sodium sulfate-sodium sulfide (Na2SO4-Na2S) using High Temperature Microscopy (HTM), High Temperature X-ray Diffraction (HT-XRD) and Differential Thermal Analysis (DTA). For the Na2CO3-Na2S system, measurements were carried out in dry inert atmosphere at temperatures from 25 to 1200 °C. To examine the influence of pure CO2 atmosphere on the melting behavior, HTM experiments in the same temperature interval were made. The results include re-determination of liquidus curves, in the Na2CO3 rich area, melting points of the pure components as well as determination of the extent of the solid solution, Na2CO3(ss), area. The thermal stability of Na2SO3 was studied and the binary phase diagram Na2SO4-Na2S was re-determined. The results indicate that Na2SO3 can exist for a short time up to 750 °C, before it melts. It was also proved that a solid/solid transformation, not reported earlier, occurs at 675 ± 10 °C. At around 700 °C, Na2SO3 gradually breaks down within a few hours, to finally form the solid phases Na2SO4 and Na2S. From HTM measurements a metastable phase diagram including Na2SO3, as well as an equilibrium phase diagram have been constructed for the binary system Na2SO4-Na2S. Improved data on Na2S was experimentally obtained by using solid-state EMF measurements. The equilibrium constant for Na2S(s) was determined to be log Kf(Na2S(s)) (± 0.05) = 216.28 – 4750(T/K)–1 – 28.28878 ln (T/K). Gibbs energy of formation for Na2S(s) was obtained as ΔfG°(Na2S(s))/(kJ mol–1) (± 1.0) = 90.9 – 4.1407(T/K) + 0.5415849(T/K) ln (T/K). The standard enthalpy of formation of Na2S(s) was evaluated to be ΔfH°(Na2S(s), 298.15 K)/(kJ mol–1) (± 1.0) = – 369.0. The standard entropy was evaluated to be S°(Na2S(s), 298.15 K)/(J mol–1 K–1) (± 2.0) = 97.0. Analyses of used refractory material from the Chemrec gasifier were also performed in order to elucidate the stability of the refractory lining. Scanning electron microscopy (SEM) analysis revealed that the chemical attack was limited to 250-300 μm, of the surface directly exposed to the gasification atmosphere and the smelt. From XRD analysis it was found that the phases in this surface layer of the refractory were dominated by sodiumaluminosilicates, mainly Na1.55Al1.55Si0.45O4.

  • 254.
    Rönnberg, Mathias
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Kontroll av pannverkningsgrad Dåva kraftvärmeverk2014Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 300 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Umeå Energi AB har bestämt att en kontroll av pannverkningsgraden för kraftvärmepannan Dåva 2 skall genomföras. I dagsläget genomförs en beräkning av verkningsgraden månadsvis med den direkta beräkningsmetoden. Resultatet varierar dock kraftigt månad till månad varav en undersökning med indirekt beräkningsmetod är av intresse. Arbetet genomförs för att ge en mer noggrant beräknad verkningsgrad samt utreda förlustfaktorer kopplad till pannan. Då pannverkningsgraden i vanliga fall inte inkluderar rökgaskondensering beräknades också totalverkningsgraden för att ge en mer rättvis bild av pannan samt för att illustrera dess relevans. Arbetet genomfördes för två olika driftsfall, hög och låg last, för att undersöka hur verkningsgraden varierar beroende på driftsfall.

    Arbetet inleddes genom att studera de standarder som finns inom området för att utreda vilka faktorer som skulle beräknas samt vilka kriterier som skulle följas. Det framgick att en hel del provtagningar och analyser skulle genomföras på bland annat bränsle, aska och rökgaser. Detta krävde i sin tur en noggrann planering varav ett provtagningsschema skapades. Samtliga provtagningar genomfördes vid bägge driftsfallen och proverna skickades på analys, därefter kunde verkningsgraden beräknas.

    Resultatet tyder på hög totalverkningsgrad med något lägre pannverkningsgrad. Beroende på driftsfall varierar pannverkningsgraden mellan 74% vid hög last och 72% vid låg last. Totalverkningsgraden ligger på 92% vid hög last och 91% vid låg last. Den förlustfaktor som är av störst magnitud är rökgasförluster som beror av rökgasernas fukthalt och temperatur. Rökgasförlusterna varierar mellan 24% till 26% för pannverkningsgraden och 6.6% till 7.2% för totalverkningsgraden. Utöver rökgasförlusterna ligger strålningsförlusterna på runt 0.7% vid bägge driftsfallen. Förbränningsförlusterna är mycket låga och varierar mellan 0.52% och 0.53% vilket i kombination med de låga askförlusterna (0.006%-0.04%) tyder på mycket bra förbränning.

    På grund av de höga verkningsgraderna framkom inga självklara effektiviseringsåtgärder. Då rökgasförlusterna är de största förlustfaktorerna är därför åtgärder mot dessa av störst betydelse för verkningsgraden. Ett alternativ för att öka verkningsgraden ytterligare är att minska fukthalten på de utgående rökgaserna. De är i dagsläget runt 9% och står för majoriteten av rökgasförlusterna. En sänkning av denna fukthalt kan erhållas genom att sänka temperaturen på rökgaserna och på så vis kondensera mer fukt ur rökgaserna. Detta innebär att temperaturen på kondensatet i rökgaskondenseringsanläggningen måste sänkas, vilket i sin tur innebära att antingen sänka fjärrvärmereturen som kyler kondensatet, alternativt installera en värmepump mellan kondensatet och fjärrvärmereturen. Detta kräver dock en djupare utredning för att fastställa om dessa effektiviseringsåtgärder är genomförbara rent tekniskt samt om de är ekonomiskt försvarbara.

  • 255.
    Sahl, Fredrik
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Varmhållning av flygplan - en ny tillämpning av fjärrvärme: Produktutveckling av klimataggregat för flygplan vid markservice.2015Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Flygbranschen står idag för 2 % av de globala utsläppen av fossil koldioxid och har som första världsomspännande industri enats om gemensamma globala miljömål för att minska sin klimatpåverkan. Fjärrvärmebranschen står inför tuffa utmaningar då fjärrvärmeunderlaget förutspås minska på sikt. Smart Climate Scandinavian AB:s idé att värma flygplan med fjärrvärme när de står parkerade på backen är världsunik och möter de behov som både fjärrvärme- och flygbranschen har, att hitta nya affärsområden respektive minska sina utsläpp.

    Syftet med detta examensarbete var att ta fram underlag för utveckling av nästa generations styrsystem för Smart Climates klimataggregat samt undersöka konsekvensen av byte från ett traditionellt aggregat till ett från Smart Climate med hänsyn till energieffektivitet, miljöbelastning och driftkostnad.

    Mätningar av de termiska egenskaperna hos ett flygplan av typen ATR72-500 genomfördes. Det genomsnittliga U-värdet beräknades till 2,0 W/(m2·K) och värmekapaciteten till 3,421 MJ/kg. Med Excel VBA programmerades en applikation som har använts och kan fortsätta användas som ett verktyg för produktutveckling. Denna applikation beräknar energibehovet för ett flygplan baserat på inställda parametrar, som till exempel utetemperatur och flygplanets termiska egenskaper.

    Med Excelapplikationen beräknades den potentiella energibesparingen vid införande av nattsänkning, det vill säga tillfälligt sänk temperatur i flygplanet, till ca 30 % av ursprungligt energibehov.

    En konsekvensanalys av byte från elbaserade aggregat till ett fjärrvärmebaserat aggregat med föreslagen nattsänkning genomfördes. Analysen avgränsar sig till flygplanet som systemgräns och saknar därför en jämförelse av skillnad i förluster som vartdera systemet har. Beräkningarna visar att nattsänkningen innebär en reduktion av det årliga behovet från 25000 kWh till 15500 kWh för en ATR72-500. Traditionella aggregat tillämpar inte denna reglerteknik. Byte av energikälla från el till fjärrvärme innebär en minskning av de globala CO2e-utsläppen med mellan 9000 och 22000 kg per år. Hur stor besparingen i driftkostnad blir beror på rådande energipriser.

    Vid utveckling av nästa generation styrsystem rekommenderas att nattsänkning införs för Smart Climates aggregat då det visat sig ge stora energibesparingar. Dessutom föreslås styrsystemet vara uppkopplat mot internet för att underlätta framtida reglerjusteringar, datainsamling och produktutveckling. Att styra tillförd effekt på kabintemperaturen har visat sig mer pålitligt än vid styrning med hänsyn endast till utetemperaturen.

    Framtida studier föreslås fokusera på att utvidga systemgränsen från flygplanet till att ta med energitransportförluster i beräkningarna. Förslagsvis utses en specifik flygplats och systemgränsen sätts vid flygplatsens energimätare för el respektive fjärrvärme. Optimering av glykol/vattenflöde och dimensionering av ledningar, strypventiler och pumpar är intressanta frågeställningar.

    Frigörande av kapacitet i flygplatsens transformatorstation kan i sig vara en orsak till att välja varmhållning av flygplan med fjärrvärme. Den kanske viktigaste konsekvensen av att ersätta el med fjärrvärme är att högvärdig energi kan användas där den behövs.

  • 256.
    Salander, Alexander
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energianalys av lägenhetshuset ”NCC folkboende”: En undersökning utförd med simuleringsprogrammet ”IDA Indoor Climate and Energy” och litteraturstudie2016Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Sammanfattning 

     

    På uppdrag av Ramböll Buildings i Umeå har detta examensarbete utförts under våren 2016. Syftet med arbetet var att undersöka möjligheten att sänka energianvändningen ner till 25 % av BBRs krav i ett flerbostadshus. Byggnaden som användes under examensarbetet är ett koncepthus från NCC, även kallad NCC folkboende. Målet var att konstruera en IDA ICE-modell över byggnaden för att undersöka olika energieffektiviseringsåtgärder. Även en litteraturstudie på övrig energianvändning genomfördes. Resultatet visade att även med extrema åtgärder så är det svårt att uppnå en reducering på energianvändningen ner till 25 % av BBRs krav. Att sänka energianvändningen genom att endast förbättra byggnaden är svårt då nyare byggnader generellt redan har låg energianvändning. Att tillföra energi t.ex. med solceller är ett bra sätt för att sänka den totala energianvändningen.   

  • 257.
    Sandberg, Johan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Solvärme som energieffektiviseringsmetod för badhusanläggningar: Solar heating as an energy efficiency method for bathing facilities2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Swe:

    Uppvärmning med hjälp av solvärme är ett alternativ som är värt att starkt överväga. Badhus och simhallar som kräver stora mängder energi under sommartid har mycket att hämta från en solvärmeanläggning. Bättre kan det bli om investeringen läggs på ett hybridsolfångarsystem.

    Rapporten jämför fyra olika typer av solfångare i kombination med tre systemförslag. Systemutformningarna är baserade på en anslutning till befintligt fjärrvärmesystem.

    En ekonomisk analys jämförs mellan hybridsolfångarsystem och nollalternativ.

    Resultatet visar att hybridsolfångarna i kombination med ackumulatortank kan ge en besparing på 170 MWh värmeenergi samt 30 MWh elenergi per år.

    Vidare utredningar bör göras innan investeringsbeslut tas.

    Eng:

    Solar heating is an option worth considering for bathhouses/swimming pools that require large amounts of energy during summertime.

    The investment might be yielding higher benefits if it is placed on a hybrid solar collector system. The report compares three different types of solar collectors in combination with three system proposals. The system designs are based on a connection to the existing district heating system. 

    An economic analysis is compared between the hybrid solar collector system and the current state alternative. The result shows that a hybrid solar collector system in combination with a storage tank can provide a saving of 170 MWh of heat energy and 30 MWh of electricity per year.

    Further investigations should be made before making any final decisions.

  • 258.
    Sandström, Karin
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Bildning och sulfatering av fluorider i aska vid förbränning2018Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    I Sverige idag är förbränning av avfall med energiåtervinning den primära lösningen för avfall som inte återanvänds eller återvinns. Avfall innehåller en stor variation av material, och med det följer en del drifttekniska problem som kan uppstå i en panna, vilket begränsar pannans effektivitet. Olika grundämnen återfinns i olika avfallsfraktioner och somliga kan orsaka svåra problem med korrosion och beläggningsbildning i värmeöverförande delar nedströms förbränningszonen i en panna. Kraftvärmeindustrin har länge varit medvetna om riskerna till följd av klorrikt bränsle, då klor är ett ämne man vet bidrar till korrosion. Nya material gör dock att höga halter av, för kraftvärmeindustrin, tidigare okända grundämnen kommer in i anläggningarna. Ett av dessa grundämnen är fluor som förekommer bland annat i fluorpolymerer som är kemiskt inerta och hållbara plaster. Fluorpolymerer återfinns i exempelvis sport- och friluftskläder samt köksredskap och produktionen av dessa material bedöms öka kraftigt de närmaste åren.

     

    Syftet med det här arbetet var att genom termodynamiska beräkningar och med förbränningsförsök i bänkskala undersöka fraktionering och sulfatering av fluor under ett antal olika förutsättningar. Fyra bränsleblandningar undersöktes vid förbränning i en 20 kW undermatad pelletsbrännare med rena träpellets dopade med natriumsalt. En blandning innehöll enbart natriumfluorid (NaF), en blandning innehöll enbart natriumklorid (NaCl), en blandning innehöll både NaF och NaCl samt en blandning innehöll NaF, NaCl och svavel. Under förbränningsförsöken noterades halterna av HCl, HF och SO2 i rökgaserna. Efterföljande analys av bottenaska, beläggningar och partiklar i rökgasen genomfördes med SEM/EDS samt XRD-analys. Resultatet visade att fluor verkar ha större benägenhet än klor att stanna i bottenaska, detta bekräftades både genom termodynamiska beräkningar och genom förbränningsförsök. Vidare visade termodynamiska beräkningar att en stor del av det fluor som tillsätts bör hamna i rökgasen som HF. Förbränningsförsöken visade att tillsats av svavel är ett effektivt sätt att minska andelen fluor i beläggningar samt partiklar i rökgasen och att sulfatering av fluorsalter sker vid lägre halter av svavel jämfört med klorsalter. I praktiken innebär detta att om halterna av fluorrikt bränsle ökar i en avfallsförbränningsanläggning bör andelen HF i rökgaserna öka samt att en del av det svavel som återfinns i bränsleblandningen och/eller tillsätts genom additiv kommer i första hand gå åt till sulfatering av fluorsalter om sådana bildas. Om distributionen är likartad om organiskt bundet fluor tillsätts, till exempel genom fluorplast, är inte undersökt i det här arbetet och är något som bör utredas framöver.

  • 259.
    Sedin, Marcus
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    VVS-projekteringsförslag på LSS-bostad2016Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    I Sverige finns det cirka 4,5 miljoner bostäder och den siffran stiger i lika snabb takt med den ökande befolkningen. Riksdagen har beslutat att energianvändningen ska minska i två etapper utifrån EU:s direktiv att uppnå så kallade näranollenergibyggnader.Här beskrivs vilka parametrar som utgör en byggnads energiprestanda och hur man sänker energianvändningen i bostäder genom VVS-projektering. Framförallt hur man kan nå detta utifrån den ekonomiska aspekten. Vilka regler och krav måste följas för att inte påverka människans hälsa.Projektet innefattar teoretiska sammanställningar av VVS komponenter som är grunden till genomförandet. Den tänkta bostaden byggdes upp och simulerades i simuleringsprogrammet IDA ICE för att plocka fram viktig information till VVS-projekteringen.Resultatet visar att en bergvärmepump är en fördelaktig värmekälla ekonomiskt men framförallt energimässigt. Ventilationssystemet klarade att upprätthålla ett gott inomhusklimat utan att bryta mot några föreskrifter.

  • 260.
    Sehlstedt, Kim
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Utredning av nya styrsätt för Hedensbyverket2017Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 300 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Syftet med projektet var att undersöka alternativa regleringsmetoder av panna 2 på Hedensbyverket för att uppnå en jämnare drift och ökad maxproduktion. Produktionen idag begränsas av rökgasfläktens kapacitet. Dessutom orsakar regleringen av pannan svängningar som håller nere maxproduktionen ytterligare. Panntester visade att pannsvängningarna kan förklaras av två olika fenomen i pannan. Lågfrekventa svängningar beror på att bränsleinmatningen försöker reglera ångtrycket i pannan. Det uppstår dessutom svängningar med högre frekvens som beror på att bränslebädden som matas in till pannan är ojämn, trots att bränsleinmatningen har en avskrapningsfunktion vars uppgift är att jämna ut volymen bränsle som matas in. Två åtgärder föreslogs, en åtgärd som eliminerar de lågfrekventa svängningarna och en åtgärd som lindrar fluktuationerna med högre frekvens. Via antaganden beräknades hur pannans verkningsgrad och maxeffekt påverkades av respektive åtgärd. En optimeringsmodell användes för att simulera samtliga värmeanläggningar kopplade till Skellefteås fjärrvärmenät under ett budgetår och det ekonomiska utfallet för respektive åtgärdsförslag uppskattades. Resultaten visade att genom att åtgärda de högfrekventa pannsvängningarna kan dryga 100 000 kr tjänas som resultat av ökad elförsäljning och minskad drift av spetspannor. För att uppnå bäst resultat rekommenderas dock att båda åtgärderna implementeras. Framtida studier bör undersöka huruvida en investering i en större rökgasfläkt kan vara lönsam.

  • 261. Sepman, Alexey
    et al.
    Jansson, Kjell
    Skoglund, Nils
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik. Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen.
    Wiinikka, Henrik
    Combustion characterization of five recyclable metal fuels2018Konferensbidrag (Refereegranskat)
  • 262. Sepman, Alexey
    et al.
    Ögren, Yngve
    Qu, Zhechao
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Wiinikka, Henrik
    Schmidt, Florian M.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik. Umeå University.
    Real-time in situ multi-parameter TDLAS sensing in the reactor core of an entrained-flow biomass gasifier2017Ingår i: Proceedings of the Combustion Institute, ISSN 1540-7489, E-ISSN 1873-2704, Vol. 36, nr 3, s. 4541-4548Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) was used to measure several important process parameters at two different locations inside the reactor of an atmospheric, air-blown 0.1 MWth biomass gasifier. Direct TDLAS at 2298 nm was employed for carbon monoxide (CO) and water vapor (H2O), calibration-free scanned wavelength modulation spectroscopy at 1398 nm for H2O and gas temperature, and direct TDLAS at 770 nm for gaseous elemental potassium, K(g), under optically thick conditions. These constitute the first in situ measurements of K(g) and temperature in a reactor core and in biomass gasification, respectively. In addition, soot volume fractions were determined at all TDLAS wavelengths, and employing fixed-wavelength laser extinction at 639 nm. Issues concerning the determination of the actual optical path length, as well as temperature and species non-uniformities along the line-of-sight are addressed. During a 2-day measurement campaign, peat and stem wood powder were first combusted at an air equivalence ratio (lambda) of 1.2 and then gasified at lambdas of 0.7, 0.6, 0.5, 0.4 and 0.35. Compared to uncorrected thermocouple measurements in the gas stream, actual average temperatures in the reactor core were significantly higher. The CO concentrations at the lower optical access port were comparable to those obtained by gas chromatography at the exhaust. In gasification mode, similar H2O values were obtained by the two different TDLAS instruments. The measured K(g) concentrations were compared to equilibrium calculations. Overall, the reaction time was found to be faster for peat than for stem wood. All sensors showed good performance even in the presence of high soot concentrations, and real-time detection was useful in resolving fast, transient behaviors, such as changes in stoichiometry. Practical implications of in-situ TDLAS monitoring on the understanding and control of gasification processes are discussed.

  • 263.
    Shanmugam, Kavitha
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen.
    Gadhamshetty, Venkataramana
    Yadav, Pooja
    Athanassiadis, Dimitris
    Tysklind, Mats
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen.
    Upadhyayula, Venkata K.K.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen.
    Advanced High-Strength Steel and Carbon Fiber Reinforced Polymer Composite Body in White for Passenger Cars: Environmental Performance and Sustainable Return on Investment under Different Propulsion Modes2019Ingår i: ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, ISSN 2168-0485, Vol. 7, nr 5, s. 4951-4963Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Vehicle lightweighting strategies must deliver sustainable returns to customers and society. This work evaluates the sustainable return on investment (SROI) of lightweighted advanced high strength steel (AHSS) and carbon fiber reinforced polymer (CFRP)-intensive multimaterial bodies in white (BIWs) for automobiles. The SROI depends on the lightweighted BIW's manufacturing cost and the difference in sustainable cost between a baseline (mild steel) BIW and the lightweighted alternative. The sustainable cost is the sum of the customer's lifetime fuel (or electricity) costs and the costs of environmental externalities. A cradle-to-grave life cycle assessment (LCA) was conducted to quantify the environmental impacts of CFRP and AHSS BIWs in gasoline-fueled cars, bioethanol (E85)-fueled cars, and battery electric vehicles (BEVs) driven for a lifetime distance of 200 000 km. For cars fueled with gasoline- or corn-based bioethanol, the CFRP BIW yielded the lowest SROI; the AHSS BIW performed best for BEVs and cars fueled with wood bioethanol. However, the commercial availability of recycled carbon fiber should increase the SROI of the CFRP BIW in the future. Additionally, the SROI of CFRP BIWs is maximized when carbon fiber production is done using energy from a low carbon-intensity electric grid or decentralized sources such as waste-to-energy incineration plants.

  • 264.
    Sjulgård, Mikael
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Riktlinjer för modellering av reaktorkylpumpar i TRACE2014Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Examensarbetet är utfört vid Ringhals AB och riktar in sig på reaktorkylpumparna på reaktor tre vid Ringhals kärnkraftverk (R3). R3an är en tryckvattenreaktor och reaktorkylpumparna är vertikala enstegs centrifugalpumpar som tillverkats av Westinghouse.

    Bakgrunden till detta examensarbete är att Vattenfall AB vill öka kunskapen inom modellering av LOCA (Loss-of-coolant Accident) och har startat ett projekt för modelleringen av detta i den termohydrauliska koden TRACE. En viktig del i modelleringen av LOCA är hur reaktorkylpumparna beter sig när dom får hantera ett tvåfasflöde och då främst hur försvagad deras pumpförmåga blir.

    För att kunna göra en korrekt modell av pumparna i TRACE behövs pumpkurvor för samtliga pumpregimer för både enfasflöde och fullt försvagat tvåfasflöde samt en kurva för hur pumpen reagerar på olika ånghalter. För de pumpar som finns på R3 finns bara kurvor för fyra pumpregimer för enfasflöde, så i dagsläget är det svårt att göra korrekta analyser av pumpförmågan.

    Syftet med arbetet är att få fördjupad förståelse hur reaktorkylpumparna beter sig vid ett tvåfasflöde och hur detta på bästa sätt kan modelleras för R3s pumpar och målet är att analysera och ge modelleringsförslag på bästa sättet att modellera reaktorkylpumparna i samband med tvåfasflöde.

    Examensarbetet har delats upp i två delar. En litteraturstudie för att utreda vilka pumpdata som skall användas för att på bästa sätt efterlikna pumparna på R3 och vad som gör att pumparna försvagas. Den andra delen består utav modelleringar i TRACE för att se hur olika pumpkurvor och andra förutsättningar påverkar pumpförsvagningen och hur väl detta stämmer överens med tester som finns gjorda.

    Vid jämförelse av pumpkurvorna för enfasflöde och den specifika hastigheten var det KWU-pumpen som bäst stämde överens med pumparna på R3an. Med antagandet att pumpar med liknande enfaskarakteristik och specifik hastighet uppvisar liknande tvåfaskarakteristik så skulle data från KWU-pumpen vara det bästa för att modellera R3ans pumpar, följt av Westinghouse pumpar vars pumpdata finns inbyggt i TRACE.

    Vid lågt systemtryck, som det blir vid en LOCA, kommer pumpen antagligen att försvagas betydligt mer än vad som både KWU och Westinghouses pumpkurvor gör. Så för att inte överskatta pumpförmågan kan en lösning vara att antingen använda de inbyggda Semiscale kurvorna eller att man använder en kombination av Westinghouse eller KWUs pumpkurvor tillsammans med försvagningskurvan från Semiscale.

  • 265.
    Sjöberg, Johan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Framställning av energisignaturer för byggnader i Umeå kommun2018Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    För att kunna nå de energimål som sätts upp inför framtiden måste Umeå kommun aktivt jobba för att ständigt förbättra nuvarande energiläge. För att uppnå målet ingår Umeå kommun i ett EU-projekt som heter E-lighthouse, där de jobbar mot energieffektivisering.

    Syftet är att göra en kartläggning av energisignaturer i Umeå kommuns västra driftområde. För att i det projektet analysera vad som kan hjälpa Umeå kommuns fastighetsavdelning när det kommer till optimering av drift och energianvändning i deras byggnader.

    En litteraturstudie har genomförts för att skapa grundläggande kunskap inom området av energisignaturer. För att efter kartläggning analysera teorier och aspekter som kommit fram. Detta ska resultera i något som kan vara av intresse för Umeå kommuns fastighetsavdelning.

    Resultatet visade att i framtagningen av energisignaturer kan det vara bra att dela upp dag och natt värden. I syfte av att få en överblick över hur en byggnad beter sig värmetekniskt vid olika tidpunkter på dygnet.

    I slutet av projektet gjordes en framtagning av ett intervall som visar var energianvändningen bör ligga för en byggnad i en energisignatur. Detta kan vara ett verktyg att använda i vidare energioptimering.

  • 266.
    Sjödin, Isak
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Cool Roof Coatings on Industrial Buildings: An Energy Study of Reflective Coatings2019Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    To evaluate the effect of cool roof coatings containing Expancel® thermoplastic microspheres on industrial buildings, a warehouse was built-up in the computer simulation software IDA-ICE. The warehouse was modelled in line with ASHRAE 90.1. 2004 ”Energy Standard for Buildings Except Low-Rise Residential Buildings”. Four different cases were set up where the coating of the roof was the only variable. Two coatings containing Expancel® microspheres - one white and one red coating were compared to the same white coating without Expancel® microspheres and the ”base case” where there is no coating at all. The same circumstances were also implemented in a practical laboratory test using a model warehouse with a detachable roof. Four interchangeable roofs with different roof coatings constitute the various cases in the laboratory tests. A ”sun” consisting of statically mounted IR light bulbs were constructed, as well as a cooling system to measure the difference in cooling effect (maintaining a constant indoor temperature) between the different cases as a result of the change in insolation.

    The results of the computational simulations show that for a warehouse placed in Houston, Texas about 50 MWh in combined heating and cooling energy can be saved yearly between the best and the worst case, a reduction of 6.2%. Changing the geographic placement of the warehouse to Tepic, Mexico the corresponding savings were determined to 83 MWh or 13.5%.

    A way of determining the yearly savings in heating and cooling amount for the warehouse with a generic roof coating, only knowing the SRI value of the coating, was developed. It was determined that for every unit-increment of the SRI value the yearly savings for the warehouse placed in Houston, Texas were 718 kWh and 0.1%. The corresponding savings for the warehouse placed in Tepic, Mexico were determined to be 1252 kWh and 0.22%.

    The laboratory tests showed that the indoor temperature of the model warehouse decreased by close to 16°C between the best and the worst case.

  • 267.
    Sjölander, Johan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Prediction of ignition limits with respect to fuel fraction of inert gases.: Evaluation of cost effective CFD-method using cold flow simulations2015Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Improving fuel flexibility for gas turbines is one advantageous property on the market. It may lead to increased feasibility by potential customers and thereby give increased competiveness for production and retail companies of gas turbines such as Siemens Industrial Turbomachinery in Finspång. For this reason among others SIT assigned Anton Berg to perform several ignition tests at SIT’s atmospheric combustion rig (ACR) as his master thesis project. In the ACR he tested the limits for how high amounts of inert gases (N2 and CO2) that the rig, prepared with the 3rd generation DLE-burner operative in both the SGT-700 and SGT-800 engine, could ignite on (Berg, 2012).

    Research made by Abdel-Gay and Bradley already in 1985 summarized methane and propane combustion articles showing that a Karlovitz number (Chemical time scale/Turbulent time scale) of 1.5 could be used as a quenching limit for turbulent combustion (Abdel-Gayed & Bradley, 1985). Furthermore in 2010 Shy et al. showed that the Karlovitz number showed good correlation to ignition transition from a flamelet to distributed regime (Shy, et al., 2010). They also showed that this ignition transition affected the ignition probability significantly.

    Based on the results of these studies among others a CFD concept predicting ignition probability from cold flow simulations were created and tested in several applications at Cambridge University (Soworka, et al., 2014) (Neophytou, et al., 2012). With Berg’s ignition tests as reference results and a draft for a cost effective ignition prediction model this thesis where started.

    With the objectives of evaluating the ignition prediction against Berg’s results and at the same time analyze if there would be any better suited igniter spot 15 cold flow simulations on the ACR burner and combustor geometry were conducted. Boundary conditions according to selected tests were chosen with fuels composition ranging from pure methane/propane to fractions of 40/60 mole% CO2 and 50/75 mole% N2.

    By evaluating the average Karlovitz number in spherical ignition volumes around the igniter position successful ignition could be predicted if the Karlovitz number were below 1.5. The results showed promising tendencies but no straightforward prediction could be concluded from the evaluated approach. A conclusion regarding that the turbulence model probably didn’t predict mixing good enough was made which implied that no improved igniter position could be recommended. However by development of the approach by using a more accurate turbulence model as LES for example may improve the mixing and confirm the good prediction tendencies found. Possibilities for significantly improved ignition limits were also showed for 3-19% increase in equivalence ratio around the vicinity of the igniter.

  • 268.
    Sjöström, Katarina
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Miljöpåverkan från fjärrkyla: en analys av Umeå fjärrkyla med fokus på primärenergianvändning och växthusgasutsläpp2011Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Umeå Energi har som mål att vara förnybara i allt de gör år 2018. Som ett led i detta arbete vill de veta vilken miljöpåverkan som sker från deras produkt fjärrkyla.

    I denna rapport har miljöpåverkan från Umeå fjärrkyla beräknats genom att ta fram nyckeltalen primärenergianvändning per levererad kylenergi och växthusgaser i koldioxidekvivalenter per levererad kylenergi. Miljövärderingen har framförallt baserats på rapporter från svenska myndigheter och branschorganisationer. Data till beräkningar har samlats från statistik och från Umeå Energis anläggningsrapporter.

    Fjärrkylans primärenergianvändning har beräknats till 0,94 kWh per kWh levererad fjärrkyla och utsläppen av växthusgaser till 63 g CO2 per kWh levererad fjärrkyla. En osäkerhetsfaktor vid beräkningen är uppskattningen av elanvändning för kylproduktion. Metodvalet som påverkar resultaten mest är allokering av värmepumpens elanvändning mellan värme och kyla.

    En jämförelse mellan Umeå fjärrkyla och enskild kylning med en eldriven kylmaskin har gjorts. Denna visar att fjärrkyla ger upphov till mindre primärenergianvändning än en eldriven kylmaskin med en köldfaktor upp till 1,6. För att växthusgasutsläppen från fjärrkyla ska överstiga de från enskild kylning krävs att den eldrivna kylmaskinen har en köldfaktor över 3,3.

    För framtida beräkningar rekommenderas utökad mätning av elanvändningen för kylproduktion samt att gemensamma riktlinjer för miljövärdering av energiproduktion tas fram.

  • 269.
    Skarin, Jakob
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Bottenutskov i vattenkraftsdammar: Möjligheter, risker och strömningsmekaniska utmaningar2017Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 300 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Dammen i en vattenkraftsanläggning används för att avleda vatten till kraftverkets turbiner och för att möjliggöra lagring och reglering av energi. Vid stora flöden i älven, eller när vattnet av någon anledning inte kan passera genom de energiproducerande delarna, måste det avbördas från magasinet. Detta görs med utskov. I de flesta fall i Sverige är utskoven placerade nära ytan, men ibland finns även bottenutskov. Det är vanligt att dessa användes vid anläggningens byggnation för att avleda vatten, och varit avställda sedan dess. Detta arbete syftade att undersöka möjligheten att driftsätta bottenutskov i anläggningar där de är monterade men inte bruk, för att höja dammsäkerheten.

    I rapportens första del finns en sammanställning av de problem som teoretiskt kan uppstå vid brukandet av bottenutskov, baserat på litteratur samt på erfarenheter i branschen. Den andra delen av rapporten beskriver resultatet från en fallstudie av en specifik anläggning, Båtfors kraftstation. Här har beräkningar gjorts, med handräkningsmetoder samt med datorsimuleringar för att undersöka anläggningens bottenutskov utifrån identifierade teoretiska möjligheter och problem.

    Ett antal teoretiska problem med bottenutskov har identifierats, däribland: erosion, kavitation, luftmedrivning, drivgods samt problem vid stängning av bottenutskovsluckorna.

    För Båtfors kraftstation skattades den nuvarande avbördningskapaciteten med handräkningsmetoder till cirka 900 m3/s vid magasinets dämningsgräns (DG), vilket överensstämmer med anläggningens dokumentation. För vardera av de två bottenutskoven beräknades avbördningskapaciteten vid full lucköppning (2,4 m) till cirka 225 m3/s. De handräknade och simulerade värdena jämfördes för olika lucköppningar, där en viss skillnad (cirka 30–40 %) noterades. Inget simuleringsresultat kunde erhållas för full lucköppning som följd av konvergensproblem.

    Luftrörelsen i Båtfors båttenutskov undersöktes genom simulering. För små lucköppningar, 0,4 och 0,8 m, kunde luft tillföras från utskovskulvertens nedströmssida vilket inte är möjligt när luckan öppnas 1,2 m. Om detta riskerar att ställa till med problem beror på om tillräcklig luftning kan ske genom öppningar i utskovets tak.

    Risken för kavitation i Båtfors undersöktes genom att jämföra utskovets lägsta tryck i simuleringen med mättnadstrycket för vatten vid 20 °C. Det fastställdes från detta att kavitation ej bör förekomma i denna anläggning, vilket överensstämmer med litteratur.

    Som slutsats dras att bottenutskov inte är problemfria, men även att stora möjligheter finns. Dessa utskov kan användas för att öka anläggningens avbördningskapacitet och regleramplitud, som nödutskov och för att möjliggöra avsänkning av anläggningens magasin. Det sistnämnda kan dessutom inte åstadkommas på annat sätt.

  • 270.
    Skoglund, Nils
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Ash chemistry and fuel design focusing on combustion of phosphorus-rich biomass2014Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    Biomass is increasingly used as a feedstock in global energy production. This may present operational challenges in energy conversion processes which are related to the inorganic content of these biomasses. As a larger variety of biomass is used the need for a basic understanding of ash transformation reactions becomes increasingly important. This is not only to reduce operational problems but also to facilitate the use of ash as a nutrient source for new biomass production.

    Ash transformation reactions were examined in the present work using the Lewis acid-base concept. The model presented in Paper I was further extended and discussed, including the definition of tertiary ash transformation reactions as reaction steps where negatively charged molecular ions, Lewis bases, other than hydroxides are present in the reactants. The effect of such reactions for bonding of various metal ions, Lewis acids, were discussed. It was found that the formation of various phosphates through secondary and tertiary ash transformation reactions is important for the behaviour of biomass ash in combustion. The suggested model was supported by findings in Papers II-VIII.

    The experimental findings in Papers II-VIII were discussed in terms of ash transformation reactions. The fuel design choices made to investigate the effect of phosphorus in particular on ash transformation reactions were high-lighted. Addition of phosphoric acid to woody-type and agricultural biomasses showed that phosphate formation has a large influence on the speciation of Si, S, and Cl. Co-combustion of a problematic agricultural residue with other biomasses showed that the relation between phosphorus, alkali and alkaline earth metal content is important. Co-combustion of biosolids with wheat straw was shown to greatly improve the combustion properties of wheat straw.

    It was suggested that fuel analyses should be presented using molar concentration (mole/kg) in diagrams based on ash transformation reactions and elements forming Lewis acids or bases. This may facilitate the assessment of the combustion behaviour of a fuel. Some comments were made on fuel design and additives, specifically pointing out that phosphorus content should always be carefully considered in relation to alkali and alkaline earth metals in fuels and fuel blends.

  • 271.
    Skoglund, Nils
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Brännvall, Evelina
    Luleå University of Technology, Department of Civil, Environmental and Natural Resources Engineering, Waste Science & Technology.
    Grimm, Alejandro
    Luleå University of Technology, Department of Engineering Sciences and Mathematics, Energy Engineering.
    Öhman, Marcus
    Luleå University of Technology, Department of Engineering Sciences and Mathematics, Energy Engineering.
    Kumpiene, Jurate
    Luleå University of Technology, Department of Civil, Environmental and Natural Resources Engineering, Waste Science & Technology.
    Boström, Dan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Combustion of Biosolids in a Bubbling Fluidized Bed Part 2: Environmental Aspects of Ash from Combustion of Biosolids for Application as FertilizerManuskript (preprint) (Övrigt vetenskapligt)
  • 272.
    Skoglund, Nils
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik. Energy Science, Department of Engineering Sciences and Mathematics, Luleå University of Technology.
    Bäfver, Linda
    Fahlström, Johan
    Holmén, Erik
    Renström, Caroline
    Fuel design in co-combustion of demolition wood chips and municipal sewage sludge2016Ingår i: Fuel processing technology, ISSN 0378-3820, E-ISSN 1873-7188, Vol. 141, nr 2, s. 196-201Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Municipal sewage sludge (MSS) is a waste stream resource which contains both energy and elements such as phosphorus which could be recycled. If these two aspects of this waste stream resource are to be used to their full potential the sludge should not be used in landfills or road construction. There is some use of sludge in agriculture today but not all MSS produced is suitable for direct use on arable land due to its content of potentially harmful elements, pathogens or anthropogenic chemicals. By combusting sludge that is not used directly in agriculture the problematic organic content could be destroyed. The combustion process also produces an ash that possibly could be used either directly in agriculture or as a raw material for recovering phosphorus and energy could be recovered. Building mono-combustion plants for sewage sludge is not economically feasible in all parts of the world so it is of interest to investigate how MSS can be introduced together with other fuels in existing infrastructure which already have extensive cleaning systems for potentially harmful elements. To investigate this possible path, demolition wood chips (DWC) were co-combusted with municipal sewage sludge (MSS) in a grate-fired combined heat and power plant running at 50% capacity producing 25 MWth and 9 MWel. The amount of MSS that was suitable to introduce in blends was determined using a "fuel fingerprint" based on the composition of the raw materials. Thermodynamic equilibrium calculations were made to evaluate potential problems with slagging based on the ash content prior to the combustion experiments. The fuels were introduced as a reference case with only demolition wood and pre-blended fuel mixtures in two ratios; 65 w/w-% DWC/35 w/w-% MSS and 55 w/w-% DWC/45 w/w-% MSS and were fired for 12 h. The high water content of the MSS affected how much MSS that could be introduced without compromising the heat and power production. The fuel blends worked nicely for 12 h of continuous combustion with small adjustments where the primarily the air inlet configuration was changed. The main problems encountered related to cleaning of the flue gases and to some extent ash removal. The bed ash and fly ash produced was analysed both using ICP-AES (elemental) and XRD (speciation) and the bottom ash was subjected to ash melting tests. The major nutrient phosphorus was mainly found in bottom ash (80 w/w-%) as whitlockites with some hydroxyapatite whereas fly ash (20 w/w-%) contained larger amounts of hydroxyapatite, especially for the reference fuel. The amount of alkali chloride in the fly ash was reduced in favour of alkali sulphate formation.

  • 273.
    Skoglund, Nils
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Bäfver, Linda
    Fahlström, Johan
    Holmén, Erik
    Renström, Caroline
    Full-scale Co-combustion of Municipal Sewage Sludge and Demolition Wood Chips in a Combined Heat and Power Plant2014Ingår i: Impacts of Fuel Quality on Power Production October 26 –31, 2014, Snowbird, Utah, USA, 2014, 2014Konferensbidrag (Övrigt vetenskapligt)
  • 274.
    Skoglund, Nils
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Kuba, Matthias
    BioEnergy2020+.
    Boström, Dan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Öhman, Marcus
    Luleå University of Technology, Department of Engineering Sciences and Mathematics, Energy Engineering.
    Effects of Bed Material Type and Fuel Ash Composition on Layer Formation and Bed Agglomeration in Thermo-chemical Conversion of Biomass and Waste Streams in Fluidized Beds2018Ingår i: 23rd International Conference on Fluidized Bed Conversion, 13-17 May 2018, Seoul, Korea, 2018Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The role of fluidized beds is increasingly important for challenging and ash-rich fuels, such as fast-growing biomass and waste streams. From a biomass perspective, the relatively homogeneous woody-type fuels are most commonly used in fluidized beds today whereas the fuel feedstock for waste streams is more heterogeneous. A key issue in enabling a broader fuel feedstock for existing and planned fluidized beds is how the fuel ash interacts with bed materials of different types during combustion or gasification. The resulting bed particle coating, layers, and cracks formed in bed grains are responsible for bed agglomeration and bed material deposition mechanisms, but studies have suggested that there is a possibility to affect melting temperatures of bed ash and reduce interaction between fuel ash and bed material through additives or by fuel blend design. Furthermore, it is of interest to extend the life-time of bed materials in the reactor to reduce the amount of material that is generated as waste streams, as well as increase the timespan between bed replacements.The aim of this review is therefore to summarize some of our previous research in this topic, to discuss current knowledge concerning layer formation and bed agglomeration mechanisms, address the benefit for different bed materials, and discuss how fuel ash composition can be used to reduce bed agglomeration issues. This is achieved by comparing studies from different combustion and gasification facilities using different biomasses as well as agricultural residues and waste streams. In particular, the possibility of using fuel blend design to reduce interaction of fuel ash with bed material will be highlighted. Using such approaches, coupled with a fundamental understanding of how differences between bed materials affect layer formation mechanisms, has the potential to reduce operational issues caused by interactions between fuel ash and bed materials as well as increase the potential fuel feedstock.

  • 275.
    Skoglund, Nils
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Strandberg, Anna
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Öhman, Marcus
    Luleå University of Technology, Department of Engineering Sciences and Mathematics, Energy Engineering.
    Boström, Dan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Elemental approaches to additives: mechanisms and dosage2019Konferensbidrag (Övrigt vetenskapligt)
  • 276.
    Skoglund, Nils
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik. Energy Engineering, Department of Engineering Sciences & Mathematics, Luleå University of Technology, Luleå, Sweden.
    Werner, Kajsa
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Nylund, Göran M.
    University of Gothenburg, Department of Marine Sciences - Tjärnö.
    Pavia, Henrik
    University of Gothenburg, Department of Marine Sciences - Tjärnö.
    Albers, Eva
    Chalmers University of Technology, Department of Biology and Biological Engineering, Division Industrial Biotechnology.
    Broström, Markus
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Combustion of seaweed: a fuel design strategy2017Ingår i: Fuel processing technology, ISSN 0378-3820, E-ISSN 1873-7188, Vol. 165, s. 155-161Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The high ash content and varying ash composition in algal biomass is often mentioned as problematic if to beused for thermal energy conversion. This paper suggests an approach where detailed information on ash compositionand predicted ash formation reactions are basis for successful remedies enabling the use of fuels consideredto be difficult. The procedure is demonstrated on seaweed (Saccharina latissima) cultivated for biorefinery purposes. The ash composition of the seaweed was found suitable for co-combustion with Miscanthus x giganteus, an energy crop high in alkali and silicon. Fuel mixtures were combusted in a bubbling fluidized bed reactorand ash samples were analyzed by SEM-EDS and XRD. The results showed that Ca from the seaweed was veryreactive and thus efficient in solving the silicatemelting problems. The fuel design approach was proven successfuland the potential for using otherwise difficult seaweed fuels in synergetic co-combustion was demonstrated.

  • 277.
    Skoglund, Per
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Grid connected large-scale energy storage: Literature review regarding present technology and application, with a complementary case study that investigates the profitability of storage within a wind farm2017Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    In the transition from traditional power plants to more environmentally friendly alternatives will generate a need for more flexibility in production, transmission and consumption. Energy storage can be provide the flexibility that are required to continue to have a robust and stable electrical system. The purpose of this report is to give an overview of the electrical energy storage technologies. The classification of energy storage technologies used in this report is mechanical, chemical and electrical. In these three categories were ten different technologies presented with function, advantages, disadvantages, degree of maturity and research area for each technology. The distribution between the globally operational energy storage technologies were presented. Also the framework and regulations for actors to own and operate an energy storage in Sweden. This review was complemented with a case study about connecting a lithium ion battery system to a wind farm. The case investigated the profitability for 20 MW wind farm with a 12 MW and 18 MWh energy storage system for a five and ten-year period. The utilization of the storage was optimized with \textit{What's best} for three different investment cost. The review were done in order to answer: what is the futures energy storage technology?, what applications can be replaced by energy storage for an electricity producer? and what will the effects be of the new actor Aggregator?

    The result from comparing three different prices for lithium ion batteries resulted in a non-profit scenario for all the cases in a five-year period. There were a maximum, minimum and predicted futuristic price, which generated a loss of 731, 220 and 76.6 MSEK for respective case. Only the futuristic price for a ten-year period indicated an profit. The conclusion that can be drawn from this case study is that energy storage is too expensive and the extra income from utilization of the energy storage is not enough to motivate an energy storage investment.

    There are not a single technology that possesses all of the required properties for the applications. In the future there will be a combination of technologies to cover all the applications. For the seasonal storage pumped hydro and compressed air are most promising technologies. The flywheels and supercapacitors can contribute with short powerful burst of energy that are needed for power quality and operating reserves. For the more wide range application such as power fleet optimization and integrate the renewable energy production, batteries in form of lithium ion battery and sodium-sulfur battery will most probably be used.

    For electricity producers energy storage can replace existing solutions. Instead of using diesel generators for black start services, an battery can be used. Also the power quality could be enhanced with batteries acting as filters. The process can be more utilized in a more efficient way with an energy storage.

    The aggregator actor gathers small variable load from e.g several houses and participate on the electricity market. This actor will level out the differences in power demand during the day. It will reduce the losses and reduce the need for grid investments in both the transmission and distribution networks. It would also generate more available frequency reserves and probably change how the market is paying for the generated benefits.

  • 278.
    Smed, Johan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Lokal effekttoppsreduktion med elbilar - En del av framtidens smarta elnät?2017Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Till följd av de klimatmål som Sverige satt upp för att bemöta klimatförändringar förväntas andelen intermittent elproduktion öka, framförallt sol- och vindkraft. För att undvika dyra investeringar och kapacitetsförstärkningar tillföljd av den intermittent elproduktionen är det viktigt att det redan existerande elnätet effektiviseras och utnyttjas på ett smart sätt. En större andel förnyelsebar elproduktion är inte den enda förändringen som påverkar det svenska elsystemet. Antalet elbilar i den svenska personbilsflottan ökar ständigt och som en viktig del för att nå nationella mål är det både troligt och önskvärt att den fortsätter att öka. Elbilarna för även med sig andra potentiella användningsområden än transport. På grund av batteriets lagringskapacitet kan el lagras under laddning men även återinföras på nätet med hjälp av Vehicle-to-Gridteknik. Detta innebär att elbilen kan få sekundära användningsområden som kan bidra till, och vara en del av, framtidens elnät.

    Syftet med arbetet har varit att studera lokal effekttoppsreduktion med hjälp av elbilens förmåga att återinföra el till fastigheten då behovet är stort. Arbetet ska vidare besvara vilka ekonomiska incitament som kan uppstå på en lokal nivå samt hur potentialen ser ut för elbilen att verka som en aktiv del i ett smart elnät.

    För att undersöka elbilens förmåga till effekttoppsreduktion har effektbehovet för de 755 lägenheter på området Lilljansberget i Umeå under år 2016 använts. En modell utvecklades i programvaran Excel vars syfte var att simulera hur urladdningen ifrån elbilarna, efter sista ankomsttid på dygnet, under ett års tid påverkar det nya effektbehovet till området. Modellen ska motsvara verkliga förhållanden varvid parametrar som berör effektbehov, elbilar, laddning och urladdning bestämts utifrån verkligheten och applicerats. Reduktionen optimerades sedan med tillägget What’sBest! varvid ett nytt maxbehov till området kunde bestämmas. Optimeringen har skett på månads- och årsbasis samt med urladdningseffekter på 3,6 och 6,6 kW. Vidare har scenarion undersökts som gör gällande att andelen elbilar motsvarar 10, 20 och 30% av områdets bilar.

    Arbetet visar att körmönstret för bilar korrelerar bra med höga effekttoppar vilket stärks av resultatet som visar att en reduktion är möjlig för de flesta scenarion kring 100 kW, motsvarande ungefär 25% av områdets tidigare maximala effektbehov. Reduktionen visar vidare på potential för lönsamhet då intäkterna, baserade på effekttariffer, överstiger degenereringskostnaderna av batterierna oavsett scenario och tidsspann för optimeringen. Den mest lönsamma effektreduktionen sker på årsbasis med 20% elbilar där en årlig intäkt på ca 37 tSEK, inkluderat degenereringskostnader av batteriet, är möjlig. Intäkten fördelad på delaktiga elbilar är mellan 700 – 1400 kr per år. För att återspegla arbetets resultat i verkligheten bör även ett lokalt installerat batteri finnas för att bättre garantera reduktionen då tillfälliga förändringar gällande tillgängliga elbilar eller effektbehov uppstår.

    En större effektreduktion har visat sig vara både möjlig men även direkt lönsamt. Däremot anses intäkterna, baserat på kostnader för effekttariffer, vara för låga i förhållande till utgifter och ersättning varvid ekonomiska incitament utifrån effekttariffer anses svårmotiverade. Fortsatt arbete gällande vidare värdering av effektreduktion behövs i syfte att ge svar på vilka ekonomiska ersättningar som kan bli aktuella. Den lokala effektreduktionen som studerats i detta arbete förändrar kraftigt effektbehvet för området men påverkan på elnätet som stort förblir litet. Därför dras slutsatsen att lokal effekttoppsreduktion med elbilar inte är en enskild lösning på framtidens förändrade elsystem men kan däremot vara med och bidra till ett smart elnät.

  • 279.
    Smedberg, Simon
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energikalkyl med besparingsåtgärden: Ett examensarbete hos Varberg kommun2018Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Varbergs kommun har som mål att minska energibehovet i deras byggnader med 20% fram till 2020, kommunens resultat kommer jämföras mot referensåret 2009.

    Syftet med denna rapport är att beskriva genomförandet och resultatet av en energikalkyl som levererats till Varbergs kommun. Projektet genomfördes på en förskola som ägs av Varbergs kommun. Förskolan är en större enplansvilla med kallvind, byggåret var 1991.

    Energikalkylen som levererats följer energimyndigheternas mall på energikartläggning [1] och innehåller en utredning av hur energin i byggnaden är fördelad samt energibesparingsåtgärder.

    Energibesparingsåtgärderna som visat goda resultat i energikalkylen har sedan fördelats i två budgetar, en låg budget som har en grundinvestering under 100 000 SEK och en med hög budget som har en grundinvestering under 1 000 000 SEK

     

    Åtgärderna som innefattas i den låga budgeten kommer ge en möjlig energibesparing på totalt 11,5% årligen och en återbetalningstid på sex år. Energibehovet blir då 208 KWh/m2, år.  

     

    Åtgärderna som innefattas i den höga budgeten kommer ge en möjlig energibesparing på totalt 43,6% årligen och en återbetalningstid på ungefär 21 år. Energibehovet blir då 133 KWh/m2, år.

     

    Energibesparingsåtgärder som inte gett något positivt resultat kommer också att beskrivas i denna rapport.

  • 280.
    Soleimani-Mohseni, Mohsen
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Nair, Gireesh
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Hasselrot, Rasmus
    Energy simulation for a high-rise building using IDA ICE: investigations in different climates2016Ingår i: Building Simulation, ISSN 1996-3599, E-ISSN 1996-8744, Vol. 9, nr 6, s. 629-640Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In this paper a model of a high-rise building is constructed in the simulation program IDA ICE. The model is based on an IFC-model of a demonstration building constructed in Ljubljana, Slovenia, as part of an EU-project, EE-high-rise. The model's energy performance was simulated for four cities: Umeå (Scandinavia), Ljubljana (Central Europe), Sibenik (Mediterranean) and Dubai (The Persian Gulf). Furthermore, the climate envelope of the building was modified with the aim to improve the model's energy performance in each of the regions. The results were evaluated according to the energy requirements of passive house standard by the German Passive House Institute. The analysis suggests that the reference building model, which itself incorporates several energy efficient components, was unable to meet the German passive house standard in none of the four cities (Umeå, Ljubljana, Sibenik and Dubai) studied. By providing a combination of energy saving measures, such as modifications of thermal resistance of building envelope, the building may be able to meet the passive house standard in Ljubljana. The analysis concludes that the reduction in window area results in reduction of both heating and cooling demand. Increase in the thickness of the insulation and the thermal resistance of windows reduces the space heating demand for Umeå, Ljubljana and Sibenik (not applied for Dubai) while increasing the cooling demand for these cities. Increased airtightness has marginal effect on heating and cooling demand for all investigated cities. Reduced thermal resistance of windows will decrease cooling demand for Ljubljana, Sibenik and Dubai (not applied for Umeå). Reduced insulation thickness (not applied for Umeå) will decrease cooling demand for Ljubljana and Sibenik but not for Dubai. Reducing the insulation thickness may often result in reduced cooling demand for moderately warm countries since the average outdoor temperature could be lower than the indoor temperature during part of the cooling season. In those situations a reduced insulation thickness can cause heat flow from the relatively hot inside to the colder outside. However, for hot climates like in Dubai where outdoor temperature is higher than the indoor temperature for most of the year, reducing the insulation thickness will increase the cooling demand. This result suggests that the insulation thickness must be chosen and optimized based on heating and cooling demand, internal heat gain, and outdoor climate

  • 281.
    Stoehr, Angelica
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energikartläggning av industriella tork - och härdugnar2018Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Industriella ugnar har en signifikant påverkan på produktkvalitén och kräver stora mängder energi. I denna rapport har identifiering och kartläggning av energikrävande processer och källor för Ålö AB’s tork - och härdugnar utförts med betoning på aktuella värmeförluster, förbättring av teknologins prestanda samt återvinningspotential. Industriella processer bidrar till stora mängder energianvändning, 38 % av Sveriges totala energianvändning, vilket i vissa fall resulterar i stora mängder överskottsvärme. Förbättring och effektivisering av industriella processer bör ligga i tillverkarens intresse för en mer hållbar och effektiv produktion, ur kvalité -, ekonomi - och miljösynpunkt.

    Processerna torkning och härdning är två viktiga steg inom verkstadsindustrin där torkugnen hettar upp komponenter för avlägsning av fukt och härdugnen hettar upp komponenter för härdning av ytornas färg. Vardera ugn är konstruerad med en separat kylzon där överskottsvärme efter upphettning avlägsnas och släpps ut i form av spillvärme till atmosfären. Tillvägagångssättet för identifiering av värmeflödets storlek utfördes med ett programmerbart styrsystem (PLC-system) för loggning av temperaturoch hastighet. Transmissionsförluster genom ugnarnas klimatskal och el-användning för ugnarna i drift togs fram med hjälp av en IR-termometer och loggning av effekt.

    Spillvärmen för tork - respektive härdugnens kylzon beräknades till 532 000 kWh/år och 699 000 kWh/år och transmissionsförlusterna resulterade i 13 000 kWh/år och 60 000 kWh/år beräknat på 53 % och 78 % av arean på ugnstaken. Ett förslag om tilläggsisolering av 20 cm glasull skulle ge en besparing av transmissionsförlusterna på 48.5 % och 50.7 % per år för tork - respektive härdugnen. Installation av ytterligare fläktar i ugnarnas kylzoner samt ett ökat luftflöde på fläktarna skulle resultera i en snabbare ned-kylningsprocess på grund av ett större och kraftigare luftflöde. Schemaläggning av produktflödet skulle resultera i energibesparingar vid möjlighet för tidigare avstängning av ugnarna.

  • 282.
    Storgärd, Per
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Reaktiv effektkompensering: Kartläggning och utvärdering av olika lösningar för att kompensera reaktivt effekt i vindkraftparker2015Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    I takt med en utbyggnad av vindkraften i Sverige ökar också risken för minskad elkvalité. Vindkraften ger upphov till ett flertal störningar som riskerar minska elkvalitén på det svenska kraftnätet. En av dessa störningar är så kallad reaktiv effekt, reaktiv effekt kan beskrivas som skummet i ett ölglas, de upptar onödig plats och sänker nyttjandegraden. Detta är ett problem som bör beaktas vid en utbyggnad av vindkraften i Sverige.

     

    I detta arbete har begreppet reaktiv effekt samt dess uppkomst och påverkan på nätet behandlats. Vidare har metoder för reaktiv effektkompensering utretts och används för att ta fram modeller för reaktiv effektkompensering i vindkraftparker. Arbetets syfte var att utvärdera olika metoder för reaktiv effektkompensering samt undersöka hur dessa påverkas av anläggningen storlek, topografi och placering i regionnätet. En utredning om vilka lösningar som idag finns tillgängliga på marknaden har legat till grund för utarbetandet av en strategi för kompensering av den reaktiva effekten i OX2:s Vindkraftparker.

     

    Resultatet visar att man kan kompensera bort reaktiv effekt på ett antal olika sätt. Valet av kompenseringsmetod beror framför allt på vilka krav nätägaren har på kompenseringens snabbhet och hur stora spänningsvariationer som denne tillåter i anslutningspunkten. I vindkraftssammanhang måste kompenseringen vara snabb för att hinna kompensera för vindraftens snabbare förlopp. Den snabbaste metoden är ABB:s SVC Light® som klarar reglering på under 5 ms, men innebär en större investeringskostnad 20 Mkr. Kan man nöja sig med FACTS lösning av typen SVC så blir kostnaden halverad till ca 10 Mkr.

     

    Givetvis skiljer sig SVC, SVC Light® och Siemens direktdriva turbiner sig en hel del åt både tekniskt och prismässigt, men samtliga lösningar bedöms likvärdiga i avseende av underhållskostnader och driftsäkerhet. Snabbare kompensering medför ett högre pris och lämpar sig därför för större parker eller i känsligare delar av regionnätet. För parker i storlek med Maevaara II är Siemens lösning med direktdrivna turbiner eller ABB:s SVC lösning den mest lämpade om man ser till investeringskostnader och parkstorlek. 

  • 283.
    Strandberg, Anna
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Skoglund, Nils
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Thyrel, Mikael
    Swedish University of Agricultural Sciences.
    Lestander, Torbjörn A.
    Sveriges Lantbruksuniversitet, Institutionen för skogens biomaterial och teknologi.
    Broström, Markus
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Backman, Rainer
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Wheat straw pellet combustion – characterization with X-ray micro-tomography and SEM-EDS analysis2019Konferensbidrag (Refereegranskat)
  • 284.
    Strandberg, Anna
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Thyrel, Mikael
    Sveriges Lantbruksuniversitet, Institutionen för skogens biomaterial och teknologi.
    Rudolfsson, Magnus
    Sveriges Lantbruksuniversitet, Institutionen för skogens biomaterial och teknologi.
    Lestander, Torbjörn A.
    Sveriges Lantbruksuniversitet, Institutionen för skogens biomaterial och teknologi.
    Backman, Rainer
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Skoglund, Nils
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Broström, Markus
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Char conversion characterizedby synchrotron based X-ray micro-tomograhy and SEM-EDS analysis2017Ingår i: EUBCE 2017 – 25th European Biomass Conference and Exhibition, 12-15 June 2017, Stockholm, Sweden, 2017Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Fuel and ash properties were studied during fuel conversion by careful examination of char samples at different degrees of char oxidation. Two types of lignocellulosic pellets with different compositions of ash forming elements were used: poplar and straw from wheat. The charred pellets were investigated by synchrotron-based X-ray micro-tomography to create 3D images of the development of cracks, internal cavities, and ash layers during conversion.  Furthermore, SEM-EDS was used to for detailed chemical and morphological information of the ash layers formed. The pore development during pellet conversion was found to deviate from what has previously been described for the structure of solid wood particles. Large cracks and internal cavities were formed extensively already during devolatilization. For poplar, no mobility of the ash forming elements were observed as the burnout proceeded. Ash layer properties varied between the two fuels: poplar formed a porous, permeable, low density and Ca rich ash, whereas wheat straw ash accumulated on the surface in the form of high density melt that develop into bubbles on the surface. As the conversion proceeded, the ash layer covered more of the active char surface area, but without totally blocking the gas transport.

  • 285.
    Strandman, Nils
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energieffektiviserande åtgärderpå Robertsfors VA-nät: En förstudie av vilka energieffektiviserande åtgärdersom kan göras på pumpstationer och reningsverk2014Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 180 hpStudentuppsats (Examensarbete)
  • 286.
    Ström, Kristina
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Livscykelanalysen som metod mot ökad miljöhänsyn och hushållning av energi och material: En fallstudie med utvärdering av verktyg anpassade för LCA på byggnader2014Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 180 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    The method of analyzing environmental impacts and resource use from a lifecycle perspective is growing in popularity as a method giving the opportunity to lessen negative impact on the environment and depletion of natural resources through comparative analysis. The report focuses on comparing tools available for lifecycle analysis of buildings and building materials as well as the method of LCA in general. A field study is made through analyzing a building with the aid of LCA and according to ISO 14040, and this brings further clarity as to how the method is used. The results show advantages and disadvantages of current LCA tools for buildings as well as pros and cons of the method of LCA itself. The results of the field study indicate the risk that LCA can be used and interpreted subjectively as well as the risk of setting too low data quality. Results also highlight the absence of some important features linked to environmental concern and sustainable resource management. However, if LCA is used in an objective and scientific manner it might be a key to using proper resource management in terms of lessening negative impacts on the environment and depletion of natural resources and some suggstions are made as to how to change the standards of the method.

  • 287. Subhan, Sidra
    et al.
    Rahman, Ata Ur
    Yaseen, Muhammad
    Rashid, Haroon Ur
    Ishaq, Muhammad
    Sahibzada, Maria
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen.
    Tong, Zhangfa
    Ultra-fast and highly efficient catalytic oxidative desulfurization of dibenzothiophene at ambient temperature over low Mn loaded Co-Mo/Al2O3 and Ni-Mo/Al2O3 catalysts using NaClO as oxidant2019Ingår i: Fuel, ISSN 0016-2361, E-ISSN 1873-7153, Vol. 237, s. 793-805Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This study reports the ultra-fast and highly efficient oxidative desulfurization (ODS) of dibenzothiophene (DBT) at room temperature over low Mn (0.5 wt%) incorporated Co-Mo/Al2O3 and Ni-Mo/Al(2)O(3 )catalysts using NaClO as oxidant. The effect of disparate operating parameters i.e. mode of catalyst preparation, DBT initial concentration, reaction time, temperature, catalyst and oxidant dose, oxidant type and reaction pH on oxidation process was investigated. Results revealed that remarkably high and ultra-fast A DBT conversion of 100% was achieved within 5 min utilizing 15 mL sample of 2000 ppm (347 ppm sulfur), 0.1 mL of 0.138 M NaClO (O/S6.6 mol/mol), 0.1 g Mn-Co-Mo/Al2O3 catalyst at pH 12, and 25 degrees C reaction temperature. A reaction mechanism for the highly efficient ODS activity of Mn promoted catalysts accredited to the synergistic effect of Mn active phase and high oxidizing power of NaClO was proposed. An overall ODS catalytic activity order of: Mn-Co-Mo/Al2O3 > Mn-Ni-Mo/Al2O3 > Co-Mo/Al2O3 > Ni-Mo/Al2O3 > Mo/Al2O3 was observed. Discernment of the surface morphology and textural properties of fresh and spent catalysts were characterized using Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), Energy dispersive X-Ray (EDX), and BET surface area analysis which helped in evaluating the catalytic activity results. Due to ultra-fast and highly efficacious nature, simple and safe mechanization, cost effectiveness, and operation at ambient reaction conditions, this study can be envisaged as an effective approach for the ODS of fuel oils on industrial level.

  • 288.
    Sundberg, Maria
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Kartläggning av värmeförluster vid uppvärmning av utskovslucka2013Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Vid vattenkraftverkens dammar finns utskovsluckor med syfte att vid behov kunna öppnas för att spilla vatten från dammen under kontrollerade former. Detta är mycket viktigt ur dammsäkerhetssynpunkt och avbördning från dammar måste kunna ske året runt för att säkerställa att vattennivån i dammen inte blir för hög. Under vinterhalvåret finns risk för fastfrysning, deformering från islaster och påfrysning av is mot utskovsluckor. Detta kan hindra manövrering av luckor och därigenom hindra dess funktion. För att säkerställa utskovsluckors funktion även vintertid finns ett antal metoder för att hålla luckorna is- och frysningsfria. Dessa metoder är sällan utvärderade ur ett energitekniskt perspektiv och vid många vattenkraftverk finns en potential att minska energiförbrukningen genom en optimering av uppvärmning och isfrihållning av utskovsluckor.

    Detta arbete har utförts som examensarbete inom civilingenjörsutbildningen i Energiteknik vid Umeå universitet 2013, på uppdrag av Statkraft Sverige AB. Arbetet har omfattat undersökning av energiförluster vid uppvärmning av utskovslucka nr. 2 vid Bjurfors nedre vattenkraftverk i Umeälven. Syftet var att utvärdera rådande värmesystem och värmeförluster samt ta fram åtgärdsförslag för minskad energiförbrukning vid uppvärmning av utskovsluckan.

    Värmeförluster beräknades analytiskt utifrån mätvärden tagna från luckan och dess uppvärmningssystem. Värmeförluster från luckan beräknades i form av strålning, konvektion och ledning. Värmeförlusterna i luckans tröskel- och falsvärmesystem bestämdes utifrån mätning av effektförbrukning för den elpanna som är värmekälla i systemet.

    Resultaten visade att värmeförluster uppströms utskovsluckan var dominerande i förhållande till värmeförluster nedströms. Värmeförluster via konvektion från luckan ökar som förväntat med sjunkande utomhustemperatur och ökad vind- och strömningshastighet mot luckan. Ledningsförlusterna nedströms luckan ökade med sjunkande utomhustemperatur medan ledningsförlusterna uppströms minskade under samma förhållanden. Uppströms beror ledningsförlusternas profil på att temperaturen inuti utskovsluckan stiger med ökad utomhustemperatur och temperaturskillnaden mellan luften inuti och vattnet utanför luckan blir större vilket ökar värmeöverföringen. Strålningsförlusterna från luckan var små i förhållande till lednings- och konvektionsförluster och approximerades därför bort. Tröskel- och falsvärmens effektförbrukning minskar med sjunkande utomhustemperatur vilket tros kunna beror på flödesvariationer i kretsen vilket kan påverkar effektförbrukningen i systemet.

    För att minska energiförbrukningen vid uppvärmning av utskovsluckan föreslås följande åtgärder:

     

    • Sänkt temperatur inuti utskovsluckan
    • Återkoppling av ordinarie luftintag till kompressorn för vakhållning
    • Vidare utredning av tröskel- och falsvärme
  • 289.
    Sundberg, Peter
    et al.
    Research Institutes of Sweden, RISE Bioeconomy/Biorefinery and Energy.
    Fagerström, Jonathan
    Åbo Akademi University, Faculty of Science and Engineering, Energy and Environmental Engineering.
    Rebbling, Anders
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Skoglund, Nils
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Hermansson, Sven
    Research Institutes of Sweden, RISE Bioeconomy/Biorefinery and Energy.
    Tullin, Claes
    Research Institutes of Sweden, RISE Bioeconomy/Biorefinery and Energy.
    Boström, Dan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Öhman, Marcus
    Luleå University of Technology, Department of Engineering Sciences and Mathematics, Energy Engineering.
    Boman, Christoffer
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Biomass and peat co-combustion in full scale grate boilers - a primary measure for reduction of fine particle emissions2017Konferensbidrag (Refereegranskat)
  • 290.
    Sundqvist, Bertil
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskaplig fakultet, Fysik.
    Proceedings of the 11th European Conference on Thermophysical Properties (ECTP-11), Umeå, Sweden, 13-16 June 19881989Proceedings (redaktörskap) (Övrig (populärvetenskap, debatt, mm))
  • 291.
    Sundström, Göran
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Analys av reaktiv effektinmatning till överliggande nät samt optimal kondensatordrift2017Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Bakgrunden till detta projekt är att Vattenfall Eldistribution AB (nedan kallat Vattenfall) kommer att införa ett avgiftssystem för inmatning av reaktiv effekt till sitt elnät. Avgiften införs till följd av problem på elnätet som orsakas av reaktiv effekt. Umeå Energi Elnät AB (nedan kallat Umeå Energi) har historiskt matat in reaktiv effekt vilket motiverade detta arbete som utreder den reaktiva effekten på Umeå Energis elnät samt bidrar med information om två alternativa tillvägagångssätt att bemöta avgiften. Alternativ 0 är att kompensationsutrustning inte installeras, utan att ett abonnemang på inmatning av reaktiv effekt upprättas. Alternativ 1 är att kompensationsutrustning installeras. För att utreda den reaktiva effekten erhölls och behandlades data på reaktiv effekt i Umeå Energis nät. Historisk kondensatordrift togs fram för år 2016 ur händelsehistoriken hos Umeå Energis driftcentral. Kondensatordriften år 2015 kunde enbart erhållas från ett tidigare arbete på Umeå Energi eftersom ett begränsat antal händelser lagras i händelsehistoriken.

    Genom att subtrahera kondensatorernas produktion från den reaktiva effekten i Umeå Energis anslutningspunkter som uppmätts av Vattenfall erhölls data som mer representerade underliggande fenomen på nätet. Utan kondensatordrift beräknades inmatningen enligt Vattenfalls definition uppgå till cirka 34 MVAr utifrån data från 2015 och 2016. För åren 2018 till och med 2023 beräknades ändringar i reaktiv effekt till följd av förändringar på Umeå Energis nät. Vid beräkningarna försummades ledningarnas induktiva karaktär, vilket gav ett tomgångsscenario med maximal produktion av reaktiv effekt. År 2023 beräknades inmatningen ska ha ökat till 59 MVAr till följd av förändringar på Umeå Energis nät. Med antagandet att Umeå Energi inte kommer att drifta kondensatorbatterierna så att inmatningen höjs föreslogs för alternativ 0 val av abonnemang på inmatning av reaktiv effekt för åren 2018 till och med 2023 utifrån de 34 MVAr som nämnts ovan och inverkan från förändringarna på nätet. År 2019 föreslogs ett abonnemang på 41 MVAr, och 2023 föreslogs ett på 59 MVAr. Kostnaderna för dessa beräknades enligt Vattenfalls tariff till 820 000 kr respektive 1 187 000 kr. Kostnaden för eventuell överinmatning av reaktiv effekt beräknades med tariffen för överinmatning årligen uppgå till maximalt 76 000 kr med 95 % sannolikhet enligt den korrigerade standardavvikelsen hos inmatningen utan kondensatordrift åren 2015 och 2016.

    Optimal kondensatordrift beräknades för åren 2015 och 2016 genom att addera den produktion av reaktiv effekt från befintliga kondensatorbatterier som gav minst absolutvärde i reaktiv effekt. Beroende på hur ofta kondensatordriften justerades erhölls olika resultat. En undersökning av störningar till följd av kondensatorkopplingar rekommenderas för att få en förståelse för förutsättningarna för optimal kondensatordrift.

    Det bedömdes inte ekonomiskt motiverbart med mer avancerad kompensationsteknik såsom statiska VAr-kompensatorer då variabla reaktorer kan kompensera dygns- och säsongsvariationer i reaktiv effekt. Den reaktiva effektproduktionen i ledningar är störst på 145 kV-nivån och kommer öka i framtiden på denna nivå. Det är därför sannolikt här kompensationsutrustning såsom reaktorer först bör installeras.

    För att kunna ta så bra beslut som möjligt angående den reaktiva effekten rekommenderas att snarast möjligt ingå ett arbetssätt som om avgiftssystemet redan tagits i bruk och utöka ett representativt dataunderlag.

  • 292.
    Sundström, Henrik
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energieffektivisering panna 8.: Omplacering av rökgasfläkt.2014Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
  • 293. Svanberg, Martin
    et al.
    Olofsson, Ingemar
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Flodén, Jonas
    Nordin, Anders
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Analysing biomass torrefaction supply chain costs2013Ingår i: Bioresource Technology, ISSN 0960-8524, E-ISSN 1873-2976, Vol. 142, s. 287-296Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The objective of the present work was to develop a techno-economic system model to evaluate how logistics and production parameters affect the torrefaction supply chain costs under Swedish conditions. The model consists of four sub-models: (1) supply system, (2) a complete energy and mass balance of drying, torrefaction and densification, (3) investment and operating costs of a green field, stand-alone torrefaction pellet plant, and (4) distribution system to the gate of an end user. The results show that the torrefaction supply chain reaps significant economies of scale up to a plant size of about 150-200 kiloton dry substance per year (kton(DS)/year), for which the total supply chain costs accounts to 31.8 euro per megawatt hour based on lower heating value ((sic)/MWLHV). Important parameters affecting total cost are amount of available biomass, biomass premium, logistics equipment, biomass moisture content, drying technology, torrefaction mass yield and torrefaction plant capital expenditures (CAPEX).

  • 294.
    Svanlund, Nils Viktor
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Uppvärmning av Wallmarksgården2011Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Vid Västerbottens museum finns ett antal byggnader som är flyttade från olika delar av Västerbotten för att visa hur livet vid en gård på 1800-tals såg ut. Idag kallställs husen under vinterhalvåret då de saknar uppvärmningssystem. Museet önskar installera ett värmesystem i ett av husen, Wallmarksgården byggd år 1736, för att möjliggöra användande av huset under den kalla delen av året. Värmesystemet skall i så liten utsträckning som möjligt påverka husets kulturhistoriska värden.

    Tre olika uppvärmningssystem; mobil pelletskamin, aerotemper och byggfläktar har jämförts under fem olika driftförhållanden. De olika driftförhållandena beskrivs i fall A-E, tre av fallen har en konstant inomhustemperatur och två har varierande temperatur med en grundtemperatur på 0 °C respektive 10 °C och värms två dagar per vecka till 20 °C. För att jämföra de olika uppvärmningssystemen så används LCC analys.

    Vid energiberäkning av byggnaden framgår att energibehovet är 220 kWh/m². LCC analysen visar att en aerotemper som är fjärrvärmeansluten är det bästa systemet ur ett ekonomiskt perspektiv i fyra av de fem driftfallen.

  • 295.
    Svensson, Andreas
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energibesparingar i tegelbyggnader2018Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 180 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Detta arbete innefattar ett bostadsområde bestående av fem tegelbyggnader på Vallhallavägen 38 i Örnsköldsvik. Arbetet utfördes eftersom det fanns ett intresse av att se vilka olika typer av energibesparingar det fanns möjlighet att göra på byggnaderna och hur mycket energi som kunde sparas genom att utföra dem. Energibesparingarna som undersöktes var tilläggsisolering av ytterväggar, byten till bättre fönster, byte av ventilationssystem och implementering av solceller och solfångare på byggnaderna.   Alla beräkningar av energibesparingar utfördes i IDA ICE 4.8, som är ett simuleringsprogram utvecklat av det svenska företaget EQUA Simulation AB för studier av inomhusklimat och energikonsumtion i byggnader. Efter att alla energiberäkningar var gjorda utfördes även ekonomiska beräkningar för varje energiåtgärd som hjälp för att bedöma om en investering av energibesparingsåtgärden är rimlig att utföra eller inte. Resultatet visade att samtliga åtgärder för energibesparingar skulle sänka byggnadernas energianvändning till en viss mån, men att det troligtvis inte är klokt att investera i dem alla då vissa av dem sparade alldeles för lite energi jämfört med hur omfattande det skulle vara att installera dem i verkligheten. Den största besparingen, som var 34,5%, erhölls genom att byta ventilationssystemet och den lägsta besparingen, som var 3,6%, erhölls genom att tilläggsisolera vissa delar av byggnadernas ytterväggar.

  • 296.
    Svensson, Mattias
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Analys av energiförbrukning, Akzo Nobel Functional Chemicals AB2012Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    The main purpose of this project was to make a survey of the steam and electricity consumption at Akzo Nobel Functional Chemistry AB and give suggestions of how to minimize them. These three different areas were focused on. First to make a survey of all the most important consumers, second to find the electricity consumption of the air compressors and the amount of waste heat produced from them. The third area was to calculate a model of how much fresh water that is used during a cooling sequence in the water based heating/cooling system of the reactors and give a suggestion of a suitable reuse for this water.

    The main result is a total survey of the energy consumption in steam and electricity. The survey shows that the second largest group after drying is heating of ventilation which gives big potentials of reducing the total steam consumption if there is a way of being self supporting in ventilation heat. Because of the large amount of waste heat from the process equipment to the surrounding it could be possible to make the ventilation unit self supporting in heat by using an air to air heat exchanger.

    The second area that was decided to focus on was the two air compressors that is consuming a lot of electricity and produce a lot of hot water that could be reused in other applications. The waste heat from the air compressors may be used to preheat the water based heating system of the ventilation units.

    The third area that’s been looked closer into is the inefficient heating/cooling circuit of the reactors that also produces a lot of hot waste water. The simplest solution to this problem is to accumulate the amount water that’s holds a certain minimum temperature and recycle it in the next heating sequence. The calculated model gives the amount produced hot water which depends on the chosen temperature interval.

  • 297.
    Södergren, Nina
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energikartläggning Lagret 8 Skellefteå: Energikartläggning och åtgärdsplan på uppdrag av Fastighets AB Polaris i Skellefteå2015Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 180 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    En energikartläggning är en rapport som sammanställer energianvändning i en fastighet eller del av en byggnad. Med hjälp av olika mätningar och beräkningar kan man visa vilka delar i byggnaden som kräver mycket energi, både värme och el. I denna kartläggning ingår utredning av energi till ventilation, radiatorer och värme, vatten, kyla, belysning samt elförbrukning och analys av klimatskalet. Utifrån denna kartläggning kan man sedan utarbeta en åtgärdsplan som kan leda till förändringar och ombyggnationer och omprogrammeringar som sparar in på energianvändningen. Denna rapport innehåller en energikartläggning av Lagret 8 i Skellefteå. Förfrågan på denna kartläggning kommer från fastighetsägaren Fastighets AB Polaris som sedan bestämmer om de vill gå vidare med något eller några av de åtgärder som utretts i rapporten.

    De åtgärder som har utretts är fokuserade på det som Polaris kan påverka och syftar då på driftkostnader och driftenergi. Verksamhetsenergin är något som är svårare att påverka då den varierar med vilken typ av verksamhet som sker i lokalen och i vilken utsträckning. Byggnaden består av tre olika huskroppar som hyrs av fem olika företag och åtgärderna är paketerade så att de fokuserar på varje huskropp för sig. Det finns också outhyrda delar i fastigheten.

    Åtgärdspaketen som föreslås att förbättra energiprestandan för Lagret 8 är:

    För Fastighets AB Polaris (SSC, Schneider och Feelgood)

    • Fläktbyten på TA09
    • Tilläggsisolering av tak på Xzakt-byggnaden
    • Injustering av radiatorer
    • Vinterkompensering på aggregat TA09

    För Xzakt Kundrelationer

    • Fläktbyten på TA01
    • Minska drifttid på TA01
    • CO2 styrning med spjäll i lunchrum 106 Paus
    • Vinterkompensering av aggregat TA01

    För SSC Klingan AB Skellefteå

    • Fläktbyten på TA06Klingan
    • Byte till fjärrstyrd port
    • Närvarostyrd ventilation på Lager/Svets (Rum nummer: SVETSARE)

    Vinterkompensering av aggregat TA02, TA03 och TA05.

  • 298.
    Söderlind, Ann
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    En unik energisnål byggnad i Örnsköldsviks kommun: En uppföljning, en bedömning och en jämförelse2015Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    I detta examensarbete har Alne församlingshem i Örnsköldsviks kommun varit den centrala delen. För att företaget Tecnicon, som projekterat byggnaden, ska få ett kvitto på vad som blev bra och vad som blev mindre bra från projektering, så jämförs energiprestandan mellan projekterad och uppföljd. Utöver detta undersöktes det om byggnaden blev ett lågenergihus samt ur en miljömässig, energimässig och ur ett ekonomiskt perspektiv jämfördes Alne församlingshems klimatskal med ett klimatskal som uppfyller energiprestanda kraven som BBR ställer.

    För att genomföra detta gjordes en energideklaration över byggnadens energianvändning och som jämfördes med det projekterade resultatet. Värden för energiberäkningarna har avlästs på el- och vattenmätare, hämtats från elbolaget, i tekniska datablad, schablonvärden samt antagna värden. Som hjälp vid energiberäkningarna användes ett Excel-dokument där energiprestandan beräknades. Byggnaden undersöktes utifrån FEBY-12:s kravspecifikation om den uppfyllde kraven för ett lågenergihus och vilket lågenergihus byggnaden i så fall ska benämnas för. Energiberäkningarna i Excel-dokumentet gjordes för de två klimatskalen, dessutom beräknades en ekonomisk kalkyl för respektive klimatskal.

    Jämförelsen mellan projekterad och uppföljd energiprestanda visade att resultatet vid uppföljningen blev lägre, vilket är önskvärt. Det visade sig även att energianvändningen för fastighetsel var betydligt högre vid uppföljning än vid projektering. Det beror på att en elvärmekabel varit felaktigt injusterad och har uppskattningsvis dragit runt 5500 kWh/år för mycket. Resultatet av de krav som undersöktes för ett lågenergihus visade att byggnaden uppfyllde kraven för ett minienergihus. Koldioxidutsläpp ökar med ett ökat energibehov. Ett sämre klimatskal medför en högre energianvändning på grund av högre förluster, men med en lägre investeringskostnad som ett resultat av mindre isolering.  

    För att vara säker på att byggnaden kan klassas som ett minienergihus bör resterande krav, som denna rapport utelämnar, för ett minienergihus undersökas och uppfyllas. Om de interna elmätarna varit i funktion så skulle energiberäkningarna blivit mer rättvisande. Verksamheten var inte heller i full gång förrän efter några månader.

    För att uppnå EU:s och Sveriges mål inför år 2020 så är lågenergihuset Alne församlingshem ett steg i rätt riktning. Byggnad med låg energianvändning, lägre koldioxidutsläpp än vanliga byggnader samt att de producerar förnybar energi. 

  • 299.
    Tallus, Emma
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Dimensionering av ackumulatortank: Undersökning hur en ackumulatortank kan införas till Övertorneå fjärrvärmenät samt dess ekonomiska innebörd2015Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 180 hpStudentuppsats (Examensarbete)
  • 300.
    Thomas, Lisa
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Solcellers påverkan på landsbygdsnät2017Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Elnätets utformning står mitt i en stor förändring i och med decentraliseringen där allt fler upptäcker fördelarna med att producera egen el. Antalet nätanslutna solceller ökar och detta förväntas även gälla fortsättningsvis. Om solcellsanläggningar som nätansluts har hög effekt eller om elnätet är svagt kan förstärkande åtgärder vara nödvändiga. Detta projekt syftade till att utreda vilka problem solceller kan orsaka på svaga delar av nätet samt åtgärder för att minska problematiken. Projektet klargör även vad som bör beaktas vid dimensionering av elnät nät solceller ansluts.

    För att uppnå syftet inleddes projektet med informationsletande och producerande av en litteraturrapport. Därefter dimensionerades en framtida solcellsanläggning och nätet kring en befintlig anläggning utvärderades. Dimensioneringen och utvärderingen utfördes med hjälp av simuleringar i dpPower. Vid utvärderingen av den befintliga anläggningen genomfördes även en analys av elkvalitetsmätningar samt mätning av förimpedans på två olika lågspänningsnät. Den ekonomiska aspekten analyserades också i form av jämförelse av effektförluster i olika kablar.

    Nätet kring den framtida solcellsanläggningen undersöktes med avseende på spänningsändringar vid inkoppling av solcellsanläggningen och långsamma spänningsändringar. Resultatet från simuleringar visar att en anläggning på 21 kW kan anslutas till nätet utan behov av förstärkning. Enligt grovuppskattningskurvor för nödvändig nätstyrka vid anslutning av mikroproduktion som finns tillgängliga i handboken MIKRO blir resultatet 23 kW.

    Utvärderingen av nätet kring den befintliga solcellsanläggningen innefattade undersökning av spänningsvariationer, mätning och beräkning av förimpedans samt analys av elkvalitetsmätningar. Resultatet visar att den omdimensionering som utfördes i samband med att anläggningen nätanslöts var nödvändig och att nätet förmodligen kommer behöva förstärkas ytterligare med en större transformator om fler solcellsanläggningar ansluts i framtiden. Elkvalitetsmätningarna visar på höga flimmernivåer men det kan dock inte fastställas om dessa härrör från solcellsanläggningen.

    Genom mätning och beräkning av förimpedans drogs slutsatsen att mätinstrumentet påverkas vid mätning i närheten av en solcellsanläggning. De uppmätta värdena i närheten av solcellsanläggningen stämmer inte med de simulerade och beräknade värdena. Nyare versioner av mätinstrumentet finns tillgängliga hos leverantören och bör testas på samma nät för att se om mätvärdena stämmer bättre.

    Vid beräkning av effektförluster jämfördes olika kabelalternativ. Resultatet visar att det ofta lönar sig ekonomiskt att välja en grövre kabel med högre inköpspris och lägre förluster per meter kabel än tvärtom. De minskade förlustkostnaderna mellan en grövre och en klenare kabel är alltså större än skillnaden i inköpspris under kablarnas livslängd.

    Förutom de slutsatser för de specifika anläggningarna som projektet utmynnade i drogs även några mer generella. De vanligaste problemen som uppstår vid anslutning av solceller på nätets svaga delar är elkvalitetsproblem, oftast i form av spänningsvariationer. För att minska problematiken kan nätet behöva förstärkas, exempelvis i form av kabeldimensionering. Då bör spänningsändringar vid in- och urkoppling av solcellsanläggningen, långsamma spänningsändringar, effektförluster och möjlig utbyggnation av området beaktas.

345678 251 - 300 av 362
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf