umu.sePublikationer
Ändra sökning
Avgränsa sökresultatet
1234567 51 - 100 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.
  • 51.
    Bäckström, Johan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Optimerad värmeleverans från Hedensbyverket2011Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Skellefteå Kraft AB har i dagsläget problem med det centrala fjärrvärmenätet i Skellefteå, då det vid vissa driftfall uppstår alltför låg tryckskillnad mellan fram- och returledningen i delar av nätet. På grund av detta låga så kallade differenstryck, kan kundernas värmebehov i dessa områden inte kan tillgodoses på ett tillfredställande sätt. Syftet med detta arbete har därför varit att med simuleringar undersöka möjligheten att lösa detta problem genom att ansluta en tryckhöjningsstation till fjärrvärmenätet. Tryckhöjningsstationen ska placeras så att den utöver att underlätta tryckhållningen av nuvarande fjärrvärmenätet även möjliggör en ökad framtida värmedistribution från Hedensbyn, där huvudproduktionen av fjärrvärmen i Skellefteå äger rum. Vidare ska även potentialen till en ökad elproduktion genom en sänkt framledningstemperatur värderas.

    Det genomförda arbetet visar att den mest optimala placeringen av en tryckhöjningsstation är vid Moröskolan i Skellefteå. Med denna placering skapas goda förutsättningar för att kontrollera trycket i fjärrvärmenätet och att upprätthålla ett minsta differenstryck över abonnentcentralerna. Utifrån de simuleringar som gjorts framgår det att med en tryckhöjningsstation, är det möjligt att kunna distribuera uppemot 20 MW mer värme från Hedensbyn. En tryckhöjning av fjärrvärmenätet skulle i dagsläget möjliggöra en ökad eldistribution på ca 4-5,5 GWh/år. Med detta som underlag, kommer under våren 2011 projektering gällande tryckhöjningsstationen att påbörjas.

  • 52.
    Bäckström, Lars
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Guilloux, Tom
    Fusing Kite and Tether into one Unit2017Ingår i: Airborne Wind Energy Conference 2017: Book of Abstracts / [ed] Moritz Diehl, Rachel Leuthold, Roland Schmehl, Freiburg, Germany: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg; Delft University of Technology , 2017, s. 40-41Konferensbidrag (Refereegranskat)
  • 53.
    Bäfver, Linda
    et al.
    Pöyry SwedPower.
    Renström, Caroline
    Pöyry SwedPower.
    Fahlström, Johan
    Ragn-Sells.
    Enfält, Patrik
    EasyMining Sweden.
    Skoglund, Nils
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Holmén, Erik
    ENA Energi.
    Slambränsleblandningar: Förbränning och fosforutvinning2013Rapport (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    For sustainable phosphorus recycling, the phosphorus in sewage sludge needs to be recovered, as it is a major phosphorus-source. However, all sludge is not suitable for direct recycling on agricultural land, e.g. when the content of heavy metals is too high. To achieve an increased recycling of phosphorus from sewage sludge there is a need of research and development of alternative methods to return the phosphorus from sewage sludge to agricultural land.

    The aim of the project is to show that sewage sludge can be co-combusted with demolition wood in existing boilers, and that the ash can be processed for extraction of phosphorus, together with valuable by-products from the process. Further effects of the project will be the development of new knowledge about combustion with a high sludge to demolition wood ratio in a grate boiler (up to 45 % sludge with respect to wet mixture), which has not been studied in full-scale combustion earlier. The project's goal is to demonstrate mixing and combustion of fuel mixtures of sludge and demolition wood, and subsequent extraction of phosphorus from ash. The target groups for this work are energy companies, suppliers of grate boilers, municipalities, wastewater treatment plants and authorities.

    The project involves the mixing of sewage sludge and demolition wood, combustion-tests of the fuel mixtures and laboratory experiments on bottom ash and fly ash for phosphorus extraction using EasyMining Sweden's method for phosphorus extraction from ash. Extensive analyses have been carried out on fuel, bottom ash and fly ash, as well as thermodynamic equilibrium calculations on the formed compounds containing phosphorus.

    The experience of preparing sludge fuel mixtures shows that the mixtures should be prepared in the near future to when they are to be combusted, to avoid a composting process in the fuel. The project shows that it is possible to combust sludge fuel mixtures with an admixture of up to 45 % sludge relative wet fuel, in an existing grate boiler during one day. However, to combust sludge fuel mixtures over a longer period of time and at a higher load, modifications of the de-ashing system and the flue gas cleaning system are needed. The results indicate a reduced tendency of slagging on the fuel bed at the combustion of sludge mixtures. The analyses of the fly ash showed a trend towards less corrosive ash at combustion of sludge mixtures. The phosphorus content in the ash in this work was 3-4 %. For process economics and from the phosphorus extraction point, as high phosphorus content as possible in the ash is preferable. Higher phosphorus content can be accomplished by mixing sludge with a fuel with lower ash content than demolition wood, co-combustion with a fuel with higher phosphorus content than demolition wood, or by increasing the percentage of sewage sludge in the fuel mixture. Still, a higher proportion of sludge in the mixture would require a higher dry matter content of the sludge in order to get proper combustion conditions. It is primarily bottom ash that is suitable for phosphorus extraction using Easy Mining Sweden's method. If fly ash are to be used for phosphorus extraction, an optimization of the dissolution conditions is required, which was not included in this project. In this project, phosphorus is extracted as ammonium phosphate. The purity of ammonium phosphate is very high, which means that unwanted substances and heavy metals in sewage sludge will not be returned to contaminate fields.

  • 54.
    Carlborg, Markus
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Exposure studies of refractory materials for biomass gasification2013Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Gasification is a technology mostly used to convert fossil feedstock to syngas. Biomass could be used as a feedstock instead but that puts different demands on, among other things, the materials in these reactors.

    In this work, two candidate materials for the inner lining in biomass gasifiers (63 and 85 weight percent Al2O3) have been exposed to three synthetic ashes, K2CO3-CaCO3-SiO2, K2CO3-CaCO3 and K2CO3 at 1050°C in CO2 atmosphere for 7 days in a muffle furnace to reproduce analogous chemical attack that would occur in a real gasifier. Samples were investigated with SEM-EDX for morphological and compositional effects and with XRD for crystalline phases at chosen distances from the exposed surface.

    A heterogeneous melt that prevented deep penetration of alkali was produced when Si was present in the ash composition. In the absence of Si, it turned out that only K was affecting the materials. K attacked the matrix and transported into the material and attacking grains. For the material containing more alumina potassium was found in continuously decreasing amounts down to 7-8 mm from the exposed surface. The other material showed a distinct border between affected and pristine matrix about 5 mm from the exposed surface. The affected part seemed to have been filled out and signs of expansion could be seen. The XRD analysis of the pristine and exposed refractories revealed significant differences. In the exposed ceramics the new phases; Leucite, Kalsilite, Kaliophilite, K(2-x)Al(2-x)SixO4 and Wollastonite were observed.

  • 55.
    Carlborg, Markus
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Refractory corrosion in biomass gasification2018Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    To stop the net emission of CO2 to the atmosphere, we need to reduce our dependency of fossil fuels. Although a switch to a bio-based feedstock hardly can replace the total amount of fossils used today, utilization of biomass does still have a role in a future in combination with other techniques. Valuable chemicals today derived from fossils can also be produced from biomass with similar or new technology. One such technique is the entrained flow gasification where biomass is converted into synthesis gas. This gas can then be used as a building stone to produce a wide range of chemicals.

    Slagging and corrosion problems are challenges presented by the ash forming elements in biomass during thermochemical energy conversion. The high temperature in the entrained flow process together with ash forming elements is creating a harsh environment for construction materials in the reactor. Severe corrosion and high wear rates of the lining material is a hurdle that has to be overcome to make the process more efficient.

    The objective of this work is to investigate the nature of the destructive interaction between ash forming elements and refractory materials to provide new knowledge necessary for optimal refractory choice in entrained flow gasification of woody biomass. This has been done by studying materials exposed to slags in both controlled laboratory environments and pilot scale trials. Morphology, elemental composition and distribution of refractories and slag were investigated with scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. Crystalline phases were investigated with X-ray diffraction, and thermodynamic equilibrium calculations were done in efforts to explain and make predictions of the interaction between slag and refractory.

    Observations of slag infiltration and formation of new phases in porous materials indicate severe deterioration. The presence of Si in the materials is limiting intrusion by increasing the viscosity of infiltrated slag. This is however only a temporary delay of severe wear considering the large amount of slag that is expected to pass the refractory surface. Zircon (or zirconium) (element or mineral?) based material show promising properties when modeled with thermodynamic equilibrium, but disassembling of sintered material and dissociation of individual grains was seen after exposure to a Si- and Ca-rich slag. Fused cast materials have a minimal slag contact where the only interaction is on the immediate hot face. Dissolution was however observed when exposed to a silicate-based slag, as was the formation of NaAlO2 after contact with black liquor.

  • 56.
    Carleborg, Mattias
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Elanvändning i skolkök2014Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
  • 57.
    Dahlberg, Markus
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Underhåll av Ortvikens gasisolerade 130 kV-brytare2015Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    SCA har problem med överslag i vissa brytarkammare i deras 130 kV gasisolerade ställverk på Ortvikens pappersbruk i Sundsvall. Överslagen beror på ett elektriskt ledande stoft som minskar isolationsavståndet i brytarkammaren. Stoftet är ett resultat av slitage som i sin tur beror på att brytarna manövreras mycket frekvent och inte underhållits enligt tillverkarens instruktioner. Vid överslag stannar produktionen och det medför stora kostnader. I nuläget utförs vissa underhållsåtgärder för att förhindra överslag men man är intresserad av andra lösningar och möjligheter.

    I detta examensarbete undersöks och presenteras de åtgärder som kan vidtas så att den tekniska livslängden ökar för de aktuella brytarna. Genom intervjuer samlas information och erfarenheter och avslutningsvis presenteras tre alternativ som kan förlänga brytarnas tekniska livslängd.

    1. Revision av brytarna
    2. Ombyggnation av anläggningen
    3. Fortsatt dammsugning

    Att föredra är Alternativ 1 och 2 i kombination. Alternativ 3 är ej att föredra men går i nödfall att förbättra med mätningar och analyser. 

  • 58.
    Dahlin, Jonathan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energikartläggning av Palmsundas industrifastighet, Kolen 3.: Energy audit of Palmsundas industrial property, Kolen 32014Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Detta examensarbete har utförts tillsammans med TM-konsult AB i Lycksele under våren 2014. Kursen är ett avslutande moment på 15 hp inom högskoleingenjörsutbildningen i energiteknik, vid institutionen för tillämpad fysik och elektronik, Umeå universitet. 

    Syftet var att utföra energikartläggning av Palmsundas industrifastighet, Kolen 3, belägen på Furuviks industriområde i Lycksele och komma fram till energieffektiva åtgärder som ska sänka byggnadens energianvändning. 

    Inledningsvis började arbetet med att för hand beräkna byggnadens värmeenergianvändning med hjälp av A-ritningar och konstruktionsritningar. Den metod som tillämpades var gradtimme metoden. Fortsättningsvis modellerades byggnaden upp i programmet ViP-Energy för att ge stöd för handberäkningarna. 

    Inventering av byggnadens tekniska installationer har utförts genom ett flertal besök. Vid besöken har en uppfattning bildats om vad för åtgärder som skulle kunna vara intressanta att undersöka. Energieffektiva åtgärder som har undersökts är: 

    • Montering av fönsterkassetter 

    • Byte av dörrar och portar 

    • Byte av det äldsta ventilationssystemet 

    • Specifik fläkteffekt för samtliga ventilationssystem 

    • Igenbyggnation av överflödiga fönster 

    • Sänkning av inomhustemperaturen under natten 

    • Radiatorsystem i kontors- och personalutrymmen 

    • Tryckluft 

    • Värmesystemets cirkulationspumpar 

    • Belysning 

     Den åtgärd som har genererat bäst resultat i form av byggnadens inomhusmiljö och energibesparing var byte av ventilationssystemet i den äldre delen. Ventilationssystemet består av 6 st. tilluftsfläktar, och fungerar även som uppvärmning med hjälp av varmluftsinblåsning via ventilationen. Den åtgärd som genererade stora besparingar utan större investering var att sänka temperaturen under natten, då ingen är närvarande i byggnaden. 

    Livscykelkostnadsanalyser har utförts för att få en klar bild över vad som är lönsamt och inte under förslagens livslängd. 

    Sammanfattningsvis är äldre industrifastigheter i behov av att energieffektiviseras, det som kan utläsas från resultaten är att små som stora investeringar är lönsamma i längden.

  • 59.
    Demirgok, Berk
    et al.
    Department of Mechanical and Aerospace Engineering, West Virginia University, Morgantown, WV 26506, USA.
    Ugarte, Orlando
    Department of Mechanical and Aerospace Engineering, West Virginia University, Morgantown, WV 26506, USA.
    Valiev, Damir
    Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Princeton University, Princeton, NJ 08544, USA.
    Akkerman, V’yacheslav
    Department of Mechanical and Aerospace Engineering, West Virginia University, Morgantown, WV 26506, USA.
    Effect of thermal expansion on flame propagation in channels with nonslip walls2015Ingår i: Proceedings of the Combustion Institute, ISSN 0082-0784, E-ISSN 1878-027X, Vol. 35, nr 1, s. 929-936Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Propagation of premixed flames in narrow channels is investigated by means of extensive numerical simulations of a complete system of combustion and hydrodynamic equations, incorporating transport properties (thermal conduction, diffusion and viscosity) and Arrhenius chemical kinetics. The system includes mass conservation and Navier–Stokes equations as well as those for the energy and species balance. A flame propagates from the closed end of a channel to the open one. An initially planar flame front gets corrugated due to wall friction and thereby accelerates. It is shown that a flame exhibits an exponential state of acceleration only when the thermal expansion coefficient Θ exceeds a certain critical value Θ>Θc. The quantity Θc is tabulated as a function of the Reynolds number related to the flame propagation, Re, being Θc≈6 for Re=5∼20. The major flame characteristics such as the flame propagation speed and acceleration rate are scrutinized. It is demonstrated that the acceleration promotes with Θ   but weakens with Re. In this respect, the present computational results support the theoretical prediction of Bychkov et al  . Physical Review E 72 (2005) 046307 in a wide range of Θ   and Re. While very good quantitative and qualitative agreement between numerical and theoretical results is found for realistically large thermal expansion, Θ>=8, agreement deteriorates with decreasing Θ. Specifically, while the theory and modeling do not quantitatively agree for Θc<Θ<8, they nevertheless demonstrate a qualitative resemblance (the exponential state of acceleration). Finally, no exponential acceleration at Θ<Θc denotes that the theory completely breaks in that case, but this fits other works in the field and thereby allows reconciling various formulations on the flame acceleration.

  • 60. Deng, Na
    et al.
    He, Guansong
    Gao, Yuan
    Yang, Bin
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Zhao, Jun
    He, Shunming
    Tian, Xue
    Comparative analysis of optimal operation strategies for district heating and cooling system based on design and actual load2017Ingår i: Applied Energy, ISSN 0306-2619, E-ISSN 1872-9118, Vol. 205, s. 577-588Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Computational load significantly influences energy and cost savings when developing an operation strategy for a district heating and cooling system. In this study, a model was identified to study the effects of the difference between design load and actual load on an optimal operation strategy. The established model is strongly dependent on the economy principle, and the proposed optimal strategy could achieve a dynamic balance between the users' load and the system energy supply. This model was validated at 30% load rate, which demonstrated an obvious cost saving of 63.6% under the actual load and 42.2% under the design load. Based on the current strategy, the optimal strategy at different load rates was analyzed with respect to two characteristics of each subsystem: energy outputs and operation costs. Furthermore, in the optimal strategy, changes in total operation costs and cost savings rates under different load rates are also discussed. The results showed that, when the load rate was changed from 30 to 75%, the savings rates based on the design load were 42.2, 17.9, 2.5, and 12.6%, and the savings rates based on the actual load were 63.6, 49.8, 34.3, and 25.7%, respectively. Based on the actual load, the energy savings advantage of the optimal operation strategy could be maximized, in particular, during the initial stage of project construction. Furthermore, the commercial software MATLAB was used for programming and calculations. The simulation results indicated that the application of the combined cooling, heating, and power system could significantly improve the cost-effectiveness.

  • 61.
    Dion, Claude
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.
    Demirgök, Berk
    Dept. Mechanical and aerospace Engineering, West Virginia University.
    Akkerman, Vyacheslav
    Dept. Mechanical and aerospace Engineering, West Virginia University.
    Valiev, Damir
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Bychkov, Vitaly
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.
    Flames in channels with cold walls: acceleration versus extinction2015Ingår i: MCS 9, 2015Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The present work considers the problem of premixed flame front acceleration in microchannelswith smooth cold non-slip walls in the context of the deflagration-to-detonationtransition; the flame accelerates from the closed channel end to the open one. Recently, anumber of theoretical and computational papers have demonstrated the possibility of powerfulflame acceleration for micro-channels with adiabatic walls. In contrast to the previous studies,here we investigate the case of flame propagation in channels with isothermal cold walls. Theproblem is solved by using direct numerical simulations of the complete set of the Navier-Stokes combustion equations. We obtain flame extinction for narrow channels due to heat lossto the walls. However, for sufficiently wide channels, flame acceleration is found even for theconditions of cold walls in spite of the heat loss. Specifically, the flame accelerates in thelinear regime in that case. While this acceleration regime is quite different from theexponential acceleration predicted theoretically and obtained computationally for theadiabatic channels, it is consistent with the previous experimental observations, whichinevitably involve thermal losses to the walls. In this particular work, we focus on the effectof the Reynolds number of the flow on the manner of the flame acceleration.

  • 62.
    Dyrlind, Johan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Sänkning av fjärrvärmetemperaturen för ökad elverkningsgrad2012Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Umeå Energi AB förser majoriteten av Umeå kommun med fjärrvärme. I det centrala fjärrvärmenätet finns två stycken kraftvärmeverk som producerar både värme och el av avfall, Dåva 1, respektive biobränslen i form av träflis och torv, Dåva 2.

    Kraftvärmeverk får i regel en bättre elverkningsgrad om fjärrvärmevattnets framledningstemperatur sänks, därför undersöks möjligheten och vinstpotentialen i att sänka framledningstemperaturen från kraftvärmeverken och därmed även andra värmeproducerande anläggningar i nätet.

    Syftet med detta arbete har varit att undersöka om det är möjligt att sänka framledningstemperaturen i Umeå Energi fjärrvärmenät samt vad den potentiella vinsten av detta skulle kunna vara.

    För att en sänkning av framledningstemperaturen ska kunna ske utan att värmeproduktionen minskar så måste flödet i nätet ökas så att samma värmemängd kan levereras. I rapporten utreds både läget med dagens flödesbegränsningar samt de flödesbegränsningar som gäller då en extra tryckstegringsstation kopplas in i fjärrvärmenätet.

    En linjäranpassning av de uppmätta värdena för framledningstemperatur och alfavärde, kvoten mellan producerad el och producerad värme, visar att en sänkning av framledningstemperaturen ger ett ökat alfavärde för båda kraftvärmeverken enligt ekvationerna nedan:

    α1=0,5834−0,0029∗TF   α2=0,7136−0,0026∗TF

    Förutom att alfavärdet påverkas av framledningstemperaturen så påverkas även värmeförlusterna i fjärrvärmekulverterna.

    En styrkurva ska i nuläget styra framledningstemperaturen som en funktion av utomhustemperaturen men enligt uppmätta värden kan den styrkurvan inte följas under en stor del av tiden på grund av för höga flöden. Detta tas som en ytterligare indikation på att styrkurvan för framledningstemperaturen bör ses över.

    Kopplad till fjärrvärmenätet finns en absorptionskylmaskin som kräver en framledningstemperatur på minst 95°C under sommaren, när absorptionskylmaskinen inte är i drift är kravet på framledningstemperaturen 75°C. Det har även utretts hur stor vinst det skulle kunna ge om kylmaskinen inte krävde en högre framledningstemperatur.

    Samtliga beräkningar har utförts på uppmätta driftfall från åren 2010 och 2011 som anses representativa även för kommande år. Optimeringsberäkningar har utförts, i Excel tillägget What’s Best!, för att se vilka framledningstemperaturer som skulle ge högst vinst vid den uppmätta värmeproduktionen varje timme under de två åren utifrån dessa har nya styrkurvor tagits fram och potentiella vinster beräknats.

    Resultaten visar att vid nuvarande driftsituation är den potentiella vinsten ungefär tre miljoner för båda åren med ungefär två miljoner i extra vinstpotential om kylmaskinen inte kräver en högre framledningstemperatur.

    Med en ny tryckstegringsstation inkopplad visar resultaten att vinstpotentialen skiljer sig något mellan åren, den potentiella vinsten för 2010 är ungefär 17 miljoner och för 2011 ungefär 11 miljoner. Även i detta fall finns en extra vinstpotential på ungefär två miljoner om kylmaskinen inte kräver en högre temperatur under sommaren.

    Slutsatsen av arbetet är att det finns både möjlighet och vinstpotential i att byta styrkurva för framledningstemperaturen så att en lägre framledningstemperatur kan användas. Då 2010 var ett ovanligt kallt år och 2011 ett ovanligt varmt år anses den beräknade vinsten för de åren representativ även för kommande år. Den beräknade vinsten vid inkoppling av en ny tryckstegringsstation är helt baserade på teoretiska flöden och bör därför ses som mer osäkert än övriga resultat. Rekommendationen är att testa använda de styrkurvor som rekommenderas och utvärdera vad vinstpotentialen är i en verklig driftsituation.

  • 63.
    Ekevärn, David
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energikartläggning av Martinsons Trä AB2012Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Detta är en rapport av ett examensarbete i Energiteknik, vilket har gjorts i form av en energikartläggning av företaget Martinsons Trä AB i Bygdsiljum. Vidare är detta arbete en del i NV Eko (ett näringslivsinriktat samverkansprojekt riktat direkt till företag och kommuner i Norr- och Västerbotten). Syftet med rapporten är att ge en djupare bild av hur energin används på Martinsons Trä AB:s sågverk i Bygdsiljum, genom att kartlägga energianvändningen på företaget, mer specifikt elanvändningen. Vissa prioriteringar gjordes utifrån produktionen, och delar av fabriken kartlades.

    För att kartlägga användningen av elektricitet har mätningar gjorts, data inhämtats och samråd med anställda hölls.

    Årsanvändningen uppskattades genom att mäta momentan elanvändning och sedan använda dessa siffror för beräkningar av totala användningen. Resultat av detta arbete innefattar statistik över kartlagda fabrikers elanvändning samt en rad åtgärdsförslag. På fabriken finns ett antal maskiner som skulle behöva service eller helt och hållet bytas ut.

    Sågfabrikerna (tumstationen, intaget, såglinjen, råsorteringen samt spånhanteringen) beräknades använda 30 % årligen av den inköpta elektriciteten. Limträfabrikerna (Limträ 1, Limträ 2, Limträ 3 och Limträ 4) använder motsvarande 18 % och torkarna 40 %. Vidare framräknades att det årligen används 23 GWh totalt på Martinsons Trä AB:s anläggning i Bygdsiljum.

    Investering av ett nytt befuktningssystem i Limträ 2 är något som behöver ses över. Tumstationens transformatormatning behöver översyn, med en separation av matning till nämnda fabrik, där Limträ 2 respektive Limträ 3 separeras från transformator 11. Vidare behövs översyn samt ersättning och ombyggnad av vissa maskiner inom Limträ-fabrikerna, samt att elanvändningen bör loggas mera kontinuerligt och noggrant.

  • 64.
    Eklund, Simon
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energiberäkningar på unikt lågenergihus: Beräkningar av elenergibehov, tankar kring självförsörjning och frågor om klimatpåverkan2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    För drygt två år sedan började Laura och Erik Vidje att bygga sitt eget hus i utkanten av Umeå. Det här byggprojektet skulle senare visa sig bli ett unikt och uppmärksammat projekt med många involverade och intresserade parter. Byggprojektet involverade en hel fastighet med bostad, gäststuga, garage, jordkällare och solcellsanläggning, och Laura och Erik skulle själva utföra så mycket av arbetet som gick. Vad som gjorde den här fastigheten unik var valet att utforma den efter kraven för passivhus och samtidigt använda sig av okonventionella och återvinningsbara byggnadsmaterial, bland annat var isoleringsmaterialet tänkt att bestå av halm och golvplattan av återvunnet foamglas. Även konstruktionen skulle bli väldigt genomtänkt, där stora fönster placeras mot söder med ett långt taköverhäng som skyddar mot hög solinstrålning på sommar men optimerar instrålningen på vintern. Väggarnas konstruktion var tänkt att bli nästan en meter tjock för att isolera väl och hela byggnaden klimatskärm skulle bli oerhört tät för att minimera värmeförluster, men den mest påtagligt ovanliga egenskapen med bostaden var att den skulle bli rundformad. I dagsläget har stora delar av fastigheten färdigställts, men innan vissa tekniska installationer utförs ville paret Vidje ta reda på vad fastigheten förväntas ha för behov, främst elenergimässigt och hur den kommer att prestera i förhållande till officiella krav. Detta visade sig endast bli positivt för dem då hela fastigheten uppskattas ha ett elenergibehov motsvarande ungefär 23,1 kWh/m2 och år vilket nästan är två tredjedelar av schablonvärdet för endast hushållsenergin. Även BBR-kravet för primärenergital visade sig ligga mer än dubbelt så högt som fastighetens beräknade primärenergital, vilket bevisar den högt planerade kvalitén och hur genomtänkt byggprojektet är. Det fanns även ett intresse att ta reda på vad det finns för nya tekniker inom hållbara hushåll och om dessa kommer att vara möjliga att implementera i deras hushåll. Bland annat var solcellerna kombinerade med ett hemmabatteri en viktig fråga för paret Vidje. De vill kunna använda så mycket av deras egna producerade solel som möjligt. Vad det här arbetet kom fram till var att den inplanerade solcellsanläggningen på 5 kWp (kilowattpeak) skulle lyckas täcka ca 70% av fastighetens årliga elbehov men att inte mer än max hälften av den producerade solelen skulle kunna användas av dem själva. Resten skulle säljas ut på elnätet eller sparas i ett eventuellt hemmabatteri. Vad som blev uppenbart efter batteriets lönsamhetsberäkningar var att med dagens elpriser kommer det alltid vara mer ekonomiskt lönsamt att sälja solcellernas överskottsel ut på nätet. Ekonomisk lönsamhet var ett återkommande tema, inte minst för just solcellerna och hemmabatteriet. För solcellerna låg fokuset på om det skulle bli mer lönsamt att hyra anläggningen eller att köpa den. I slutändan visade det sig inte vara en oerhörd ekonomisk skillnad mellan de två alternativ utan den avgörande aspekten kommer antagligen att vara bekvämligheten av att genomföra edera alternativ. 3 Solcellerna visade sig täcka en stor del av detta arbete då man även ville ta reda på hur stort klimatavtryck den planerade anläggningen kommer att ha jämfört med alternativet att använda elektricitet från Umeå Energis elnät. Resultatet från denna undersökning var nog det mest överraskande av alla resultat. På grund av att en stor del av världens solceller tillverkas i länder med höga växthusgasutsläpp samt kräver mycket energi för att tillverkas så innebär det att solcellers klimatavtryck är det högsta bland förnybara energikällor. Då Umeå Energi har övergått till 100% förnybar elproduktion med andra energislag än solkraft, visade det sig att under solcellernas livstid på 25 år skulle solcellsanläggningens klimatavtryck vara mer än dubbelt så högt än om elen hade tagits från nätet. Paret Vidje ville också veta mer om nyutvecklade energirelaterade tekniker, däribland V2G, självförsörjande hushåll, vätgaslagring, likströmsnät och elbilsladdning, för att kunna avgöra om någon av dessa kommer vara möjliga att integrera med deras fastighet inom en snar framtid. V2G, Vehicle-to-Grid, är fortfarande för outvecklat för att det skall vara möjligt för en privatperson att kunna använda sig av det. Självförsörjning är helt klart möjligt i dagsläget, men den enda väl fungerande metoden verkar vara vätgaslagring och det är fortfarande en teknik som är oetablerad på marknaden och därmed även väldigt dyr. Att ställa om sitt hushåll till ett likströmsnät är en intressant trend som en del kunniga personer har börjat göra de senaste åren, men det verkar dock vara just det, någonting som endast en kunnig och intresserad person i området kan klara av att genomföra i dagsläget. Det finns ingen etablerad teknik för att enkelt kunna ställa om ett hushåll till att använda likström i sina vägguttag. Eftersom paret Vidje planerar att införskaffa en elbil så var de väldigt nyfikna angående hur det kan gå till att ladda sin elbil hemma. Den mest kritiska frågan var om en laddbox var ett krav. Vad arbetet kom fram till var väldigt enkelt, laddbox är tekniskt sett inget krav, men att använda ett vanligt 230 V vägguttag som standard är en dålig och nästintill farlig metod. Det är dessutom en oerhört ineffektiv metod då vägguttag avger väldigt låga effekter och därmed skulle innebära ohållbart långa laddningstider. En laddbox på 11 kW verkar vara det bästa alternativet just nu för att ladda en elbil i hemmet. Snabbladdare på över 22 kW finns tillgängliga men är mer kostsamma och tillför endast kortare laddtid som egentligen inte är nödvändig för de flesta hushåll.

  • 65.
    Ekman, Joakim
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energianalys av Romar fastigheter med metodutveckling för ökade incitament för   energieffektivisering hos hyresgäster2012Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Examensarbetets uppgift är att arbeta fram ett exempel på incitament för att motivera hyresgäster att vara med och investera i energieffektiviseringar. Arbetet innefattar en energikartläggning av en fastighet för att kunna visa vilka besparingar som kan göras och vilka investeringskostnader det innebär. Den aktuella fastigheten har alla energikostnader inbakad i hyran vilket leder till att hyresgästerna inte har incitament till medinvestering. Energikartläggningen innebar en nattvandring för att se vad som använde energi under natten när verksamheterna stod still, insamlande av timdata

    från Umeå Energi, inventering av belysning samt anskaffande av information om ventilation och kompressor. Kontakt med olika företag togs för att kunna få fram ungefärliga kostnader för effektiviseringarna. Efter det inledande arbetet sammanställdes resultaten och resultatet innebar en sänkning av elenergianvändningen från 354 MWh/år till 211MWh/år. Incitamentet i det här fallet innebär en anpassning av hyresformen till kallhyra så att hyresgästerna själv betalar energikostnaderna och således blir mer intresserade av att vara med i investeringar. En individuell mätning av energianvändningen bör ske så att det går att bedöma hur mycket var och en använder. Investeringskostnaderna kan delas upp mellan hyresgäst och fastighetsägare och vinsterna med investeringarna kan delas på samma sätt. Båda parter tjänar ekonomiskt och miljömässigt på samarbetet.

  • 66.
    Emilia, Stjern
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Konsekvenser av ett omfattande elavbrott inom äldrevården2017Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    A long term large-scale power outage would have a big impact on the society, not least for the elderly and sick people. The Swedish hospitals are well prepared for a power outage. How the municipal healthcare chain would cope with a large-scale power outage is not as well investigated.

    The purpose with this report is to increase the knowledge about what consequences a power outage would cause at the elderly care homes and how they could prepare for a scenario like that. The goal is to produce a report to ease the planning of emergency power solutions to the elderly care homes.

    To re-establish the power supply in case of a power outage the most common solution today is a diesel generator. An elderly care home was chosen as a reference to be able to calculate how big efficiency that is needed to supply necessary equipment with enough power. The result showed that the diesel generator need to be able to deliver 640 kVA. A model of the elderly care home was built in the simulation software IDA ICE. A simulation was made to decide how fast the temperature inside the building is sinking in case of an interruption in the district heating system. According to the result the temperature inside the building would be 11 ºC after 48 hours with an outside temperature at almost – 20 ºC. During a day with high temperatures can the inside temperature rise to 29 ºC.

    A power outage could cause big problems for the elderly care homes if there are no access of diesel generators. A diesel generator which would supply an elderly care home with electricity will consume a big amount of diesel. To facilitate the distribution of diesel in case of an emergency is it important to establish a plan for how much diesel that would be consumed over a day and how to secure the delivery to the most important places. 

    If the power outage occurs during a period with unusually hot or cold weather the vulnerability increases because the elderly people appear to be more sensitive of overheating or hypothermia. To know which buildings that would be prioritized in case of an interruption in the district heating system ore cooling system, would it be an advantage to document the buildings time constants.

     

  • 67. Enestam, Sonja
    et al.
    Mäkelä, Kari
    Backman, Rainer
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik, Energiteknik och termisk processkemi.
    Hupa, Miko
    Occurrence of Zinc and Lead in Aerosols and Deposits in the Fluidized-Bed Combustion of Recovered Waste Wood. Part 2: Thermodynamic Considerations2011Ingår i: Energy & Fuels, ISSN 0887-0624, E-ISSN 1520-5029, Vol. 25, nr 4, s. 1970-1977Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In the present work, which is the second part in a series of two, multi-phase, multi-component equilibrium calculations were used to study the chemistry and deposition behavior of lead and zinc in the combustion of recovered waste wood (RWW). Particular attention was paid to the deposition behavior in different parts of the boiler under varying flue gas and material temperature conditions. In addition, the influence of fuel composition was considered by studying three different fuel compositions. The results from the calculations were compared to experimental results from two measurement campaigns, whose goal was to experimentally determine the distribution and speciation of zinc and lead compounds in aerosol particles and deposits in the fluidized-bed combustion of RWW. The results from the experimental work are presented in part 1 (10.1021/ef101478n) of this work.

  • 68.
    Enevold, Jenny
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Development of light-emitting electrochemical cells for novel applications2011Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    The work intended to make progress towards the objective of fiber-shaped light-emitting electrochemical cells (LECs). LECs comprising a film of poly(3,4-ethylenedioxythiophene): poly (styrenesulphonate) (PEDOT:PSS) cast from aqueous dispersion as the sole transparent anode were produced and characterized. It was shown that it is possible to achieve uniform yellow-green light emission at an efficiency of 0.96 cd/A from such LECs fabricated by spin coating at low rotational speed. Implications of using different cathode metals and varying the order of deposition of the films were studied and shown to have significant influence on device performance. Lastly, a novel fiber-like LEC in a coaxial geometry was produced, which promises bright prospects for new applications due to the flexibility of the used materials.

  • 69.
    Englund Sandlund, Emil
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energibesparingspotential i belysningssystem2014Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 180 hpStudentuppsats (Examensarbete)
  • 70.
    Eriksson, Anders
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energikartläggning av fastigheten Brage 62012Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
  • 71.
    Eriksson, Matias
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Hökfors, Bodil
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Backman, Rainer
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    The Effects of Oxygen Enrichment and Fuel Composition on Rotary Kiln Lime Production2015Ingår i: Journal of Engineering Technology, ISSN 0747-9664, Vol. 32, nr 1, s. 30-43Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This article discusses the impact of oxygen (O2) enrichment on rotary kiln lump lime production. A predictive simulation tool is utilized to investigate the effect of O2 enrichment on the following key parameters of the lime process: kiln temperature profile, product quality, specific energy consumption and kiln production capacity. Three fuel mixes - 100% coal, 90% coal and 10% waste derived fuel oil, and 90% coal and 10% sawdust - are simulated at three oxygen levels. The oxygen levels represent three scenarios: no enrichment (21% O2), moderate enrichment (23% O2), and moderate-to-high enrichment (25% O2). This work is a part of the on-going efforts to reduce the environmental impact of industrial production. Reducing emissions, utilizing biofuels and waste derived fuels, full utilization of raw materials, and energy efficiency are areas of importance for industry. In the long term, oxyfuel technology, i.e., combustion with recirculated kiln gases and pure oxygen, could allow for near-zero emission production and carbon sequestration from industry and power production. In the short term, emission reductions in lime production must be achieved through other means, such as energy efficiency. As a step on the path to a near-zero emission lime plant, this paper describes an investigation of the influence of oxygen enrichment in rotary kiln lime production. The simulated results show positive effects of O2 enrichment, and the simulation results have been used by the kiln operator for in-house training. Results indicate that oxygen enrichment applied to lime production can reduce energy consumption and emissions.

  • 72.
    Eriksson, Morgan
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskaplig fakultet, Tillämpad fysik och elektronik.
    Golriz, M. R.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskaplig fakultet, Tillämpad fysik och elektronik.
    Radiative Heat Transfer in Circulating Fluidized Beds2005Ingår i: International journal of thermal sciences, ISSN 1290-0729, E-ISSN 1778-4166, Vol. 44, s. 399-409Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

     

    A new model for predicting radiation heat transfer in circulating fluidized bed combustors is proposed. The model assumes two phase structure, the flow at the wall dominated by streamers of clusters traveling mostly downward, interspersed with periods where there is upwards flow of a dilute suspension. Also, the model assumes the intensity distribution to be semi-isotropic in the forward and backward direction. The predictions are in good agreement with the experimental results from the literature. Finally, a parametric study is performed to show the effect of different bed parameters on radiative heat transfer. The results indicate that suspension temperature, wall temperature, wall emissivity, particle emissivity, and suspension density have significant influence on the radiation heat transfer coefficient.

     

  • 73.
    Eriksson, Per
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Analys av uppvärmningssystem: En kartläggning och analys av uppvärmningssystem för flygplan med fjärrvärme som energikälla.2017Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 180 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Passagerarflygplan som står parkerade är i behov av varmhållning och ventilation för att förhindra frysning av kritiska komponenter, ventilera ut ackumulerad fukt samt att tillgodose komfort inför avgång. Smart Climate Scandinavian AB har utvecklat och distribuerat ett klimataggregat där fjärrvärme nyttjas som värmeenergikälla istället för el som tidigare använts. Detta system är ett mer energieffektivt och miljömässigt hållbart alternativ.

    Syftet med examensarbetet var att kartlägga och analysera delar av uppvärmningssystemet för att om möjligt fastställa förbättrande åtgärdsförlag för att minska energianvändningen vid varmhållning av flygplan. Det nya systemet jämfördes mot det tidigare för att se vilket som var mer energieffektivt.

    För att kunna jämföra systemen har mätvärden för temperaturer och flöden insamlats från styr- och reglersystemet. Mätvärdena har sammanställts, utvärderats och analyserats med fokus på att värdenas rimlighet inte påverkar effekt- och energiberäkningarna. Delar av systemets mätvärden är insamlade från energimätaren Kamstrup MULTICAL 602 som har god noggrannhet och precision, dessa användes som en referens för att bedöma rimligheten för övriga delsystems värden.

    Kartläggning av systemet visade att olika isoleringstjocklek användes för ventilationskanaler. Effektberäkningar påvisade att om uppvärmningssystemet nyttjar ventilationskanaler med isoleringstjocklek 20 mm jämfört mot 2 mm, är effektförbrukningen 16 % mindre för hela systemet.

    Med hjälp av analysen för energiberäkningar upprättades en linjär ekvation som fastställer energianvändningen beroende på utomhustemperaturen per uppställningsplats.

    Resultatet för energianvändningen per uppställningsplats för flygplanen är att tidigare uppvärmningssystem använde 9200 kWh mer energi per år. Att systemet skall vara mer energieffektivt jämfört mot tidigare uppvärmningssystem anses vara sannolikt. Det nya uppvärmningssystemet nyttjar effektreglering med hjälp av att mäta temperaturen inne i kabinen, tidigare system tillämpade enbart effektreglering via utomhustemperatur.

    En sammanfattning av slutsatserna:

    • Systemet är väl dimensionerat för att leverera tillräcklig effekt utifrån behoven.
    • Anpassa förvärmningsfunktionen till halverad drifttid.
    • Nattsänkningsfunktionen resulterar i en marginell energibesparing.
    • Förse samtliga uppställningsplatsers ventilationskanaler med isoleringstjocklek 20 mm.
    • Uppvärmningssystemet är energieffektivare jämfört mot tidigare.
    Publikationen är tillgänglig i fulltext från 2020-06-01 00:00
  • 74.
    Eriksson, Simon
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Spillvärme för SSAB EMEA Luleå: En utredning av koksverkets förutsättningar att utnyttja spillvärme i det befintliga värmesystemet2013Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Stigande energipriser och bättre miljömedvetenhet är två orsaker till att spillvärmeutnyttjandet blir allt mer aktuellt. I Sverige ligger vi i framkant vad gäller användningen av spillvärme som totalt uppgår till 4 TWh. En utredning som gjorts av Svensk Fjärrvärme i samarbete med SCB visar dock att det finns en outnyttjad spillvärmepotential på 10 TWh. Problemen med att utnyttja spillvärme orsakas av alltifrån höga investeringskostnader till att ingå avtal med fjärrvärmebolag som gynnar båda parter.Detta examensarbete redogör möjligheterna för SSAB koksverk att integrera spillvärme i det befintliga uppvärmningssystemet och hur det i så fall kan sänka energikostnaderna. Målet är att ta reda på vilka temperaturer och flöden som förekommer i värmesystemet och optimera dessa till en lämplig nivå för värmeväxling med spillvärmen. Därutöver föreslå ett lämpligt sätt att knyta samman de båda systemen och säkerhetsställa att deras inbördes funktioner inte påverkas.Årsförbrukningen i koksverkets värmesystem uppgår till 16 GWh. Temperaturdifferensen över värmeväxlaren påvisade ett dåligt värmeutbyte i systemet som främst orsakas av oreglerad utrustning och en överdimensionerad pump. Åtgärdsförslag med återbetalningstider på mindre än ett år presenteras i arbetet. De ekonomiska förutsättningarna för integrering av spillvärme är också fördelaktiga men visade sig vara helt beroende av vilket värmeutbyte som kan åstadkommas i värmesystemet.

  • 75.
    Eriksson Stephanopoulos, Antonios
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Komfortkylsystems installationskostnader och energiförbrukning i kontor2011Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    På uppdrag av Creanova AB har detta examensarbete genomförts under hösten 2010. Målet med examensarbetet var att analysera hur installations- och energikostnaderna för komfortkylsystem i standardkontor varierar med olika dimensionerande förutsättningar. Förutsättningarna som har undersökts är framförallt dimensionerande inomhustemperatur, men även solskydd i form av lameller och persienner samt LED-belysning har undersökts. Alla varierade parametrar har simulerats i fyra olika väderstreck både med CAV(Constant Air Volume)-system med konventionell tilluftsbaffel och VAV(Variable Air Volume)-system med LindInvents aktiva tilluftsdon TTD-160.

    Beräkningarna för kontoren har simulerats i klimatsimuleringsprogrammet IDA ICE 4.0. Därefter projekterades två olika systemlösningar för kontoret, en med CAV-lösning samt en med VAV-lösning. Slutligen beräknades installationskostnaderna för varje simulering samt dess energiförbrukning.

    Beräkningarna visar att komfortkylans installationskostnader för ett kontorslandskap ökar med ca 50 % då den dimensionerande inomhustemperaturen sänks från 26 till 22°C för CAV-systemet med tilluftsbafflar. Motsvarande siffra för VAV-systemet med tilluftsdon är ca 40 %. Energikostnaden för komfortkyla och värme ökar med ca 114 % för CAV-systemet och ca 127 % för VAV-lösningen då samma dimensionerande temperatursänkning genomförs.

    Genom att montera olika typer av solskydd på kontorets fönster kan kylbehovet för kontor med syd-, öst-, eller västfasad reduceras kraftigt, vilket tydligt avspeglas i kostnaderna både för installationer och för energi. Kontor med nordfasad är ej nödvändigt att avskärma, då nordfasader redan har väldigt låg solinstrålning.

    Installationskostnaderna för VAV-lösningen har enligt beräkningarna visat sig vara ca 10-15 % lägre än motsvarande CAV-lösning med samma förutsättningar och energikostnaden för VAV-lösningen är mellan 20-27 % lägre än för CAV-lösningen.

    Men att projektera VAV-system lämpar sig inte alltid, då kanaler och installationer tar större plats p.g.a. ventilationskanalernas ökade storlek. Vid väldigt exklusiva byggnader kan det inträffa att ventilationskanalernas ökade schaktyta innebär att de förlorade hyresintäkterna är större än den besparing som den sänkta energiförbrukningen genererar.

  • 76.
    Eriksson, Tommy
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Övertoner i kemisk industri: Harmonics in chemical industry2016Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Disturbance in the power grids is a problem that is spread worldwide and have negative effect

    on the power quality. It also gives unwanted costs for consumers as well as producers of

    electrical power. The main reason to problems with the power quality is the increasing use of

    non-linear loads connected to the power grid. The term “Power quality” is used to define the

    quality present in the power system. The typical disturbances in the power system are

    harmonics, change in voltage and transients. By measuring and analysing a result can be

    given to see what arrangements might be necessary to increase the power quality.

    Akzo Nobel Pulp & Performance Chemicals AB is an industry who mainly

    produces bleaching chemicals. In the process a large amount of electrical energy is needed

    and problems in the power quality have occurred multiple times. The main issue is the

    generation of harmonics which is spread to the connected power grid. They want to minimize

    the spread of harmonics to help increasing the power quality in the internal system and the

    external grid. The plant is connected to 70 kV incoming voltage which supplies the loads via

    the switchgear. The loads mainly consist of rectifiers and variable frequency drives.

    The reason this study has been conducted is to gather information and measurements as an

    initial start for a larger investigation for larger study for an installation of a harmonic filter.

    This report will show measurements of the harmonic’s being presence, filtering methods

    available and some proposals for the larger study and how to minimize the harmonic

    generation.

    To get an understanding on harmonics studies has been done on theories on the topic such as

    Power quality, Fourier analysis and filtering methods being available. Some studies on the

    type of non-linear loads connected in the plant such as rectifiers and variable frequency drives

    has been done as well. Measurements in the main switchgear of the three supplying phases in

    the point of common coupling have been done.

    The results show that the level of harmonics exceeds the given limit at many times. And the

    given limit is only fulfilled with reduced use of power by the plant. The main harmonic that

    contributes in exceeding the given limit is the 7:th harmonic, which makes sense with the

    theory in harmonic generation given by rectifiers and variable frequency drives. The 5:th

    harmonic should be more present based on the same theories, but they are not. This is

    considered to be because of a phase shift between the loads connected. The even harmonics is

    seen in the system as well which indicates a non-symmetrical case for the system. The nonsymmetrical

    case are within acceptable limits. Filtering are necessary to keep the level of

    harmonics under the limit. A planning in locating the loads should also be considered with the

    harmonics in mind for future changes in the system.

  • 77.
    Eskills, Jonathan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Betydelsen av en byggnads planlösning vid energieffektivisering: Enligt simulering i IDA ICE2018Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    I Sverige står bostad och servicesektorn för cirka 40 % av den totala energianvändningen. 90 % av denna energi används till hushåll och lokaler, vilket betyder att dess energianvändning endast överstigs av industrins.

    En god strategi för en minskad nationell energianvändning är därför att energieffektivisera både befintliga byggnader och nyproduktion.

    Detta arbete har i syfte att undersöka hur olika typer av energieffektiviseringar påverkar kontorsbyggnader ur en energisynpunkt beroende på deras planlösning. Arbetet kommer att jämföra två verkliga byggnader som har samma yttre dimension och konstruktion, men där en av byggnaderna har en jämförelsevis öppnare planlösning.

    Fem olika energieffektiviseringar kommer att simuleras utifrån programvaran EQUA IDA ICE; en sänkning av inomhustemperaturen, en ökad verkningsgrad på luftbehandlingsaggregatets värmeväxlare, ett minskat U-värde på fönster, Ett minskat U-värde på tak samt en ändring av värmesystemets styrsystem till proportionell från proportionellt integrerande.

    Resultatet visar att:

    En sänkning av inomhustemperaturen med 2 ˚C minskar behovet av värme till luftbehandlingsaggregatet för den öppna byggnaden med 42,5 %, och 35,8 % för den mindre öppna.

    Effekterna av en ökad verkningsgrad från 0,6 till 0,9 på värmeväxlaren i luftbehandlingsaggregatet, är oberoende av en byggnads planlösning.

    Vid ett minskat U-värde på fönster från 1,8 till 1,1 W/m2,K så ökas den tillförda kylan till luftbehandlingsaggregatet med 130 % för byggnaden med den öppna planlösningen, och för den mindre öppna byggnaden så påverkas inte behovet.

    Vid ett minskat U-värde på taket från 0,09 till 0,05 W/m2,K så har byggnaden med den öppna planlösningen en bättre prestanda för tillförd värme till både värmesystem och luftbehandlingsaggregat.

    När styrsystemet för värmesystemetet ändras till proportionellt från proportionellt integrerande, så ökar kylbehovet för värmesystemet för byggnaden med den öppnare planlösningen med 4,1 %, och den mindre öppna byggnaden får en större ökning på 17,7 %.

    En mindre öppen planlösning får en större påverkan av energieffektiviseringar på ventilation- och värmesystem i jämförelse med en mer öppen.

    En öppen planlösning får en större påverkan av energieffektiviseringar som minskar U-värdet på konstruktionen i jämförelse med en mindre öppen planlösning.

  • 78.
    Fagerström, Jonathan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Fine particle emissions and slag formation in fixed-bed biomass combustion: aspects of fuel engineering2015Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    There is a consensus worldwide that the share of renewable energy sources should be increased to mitigate climate change. The strive to increase the renewable energy fraction can partly be met by an increased utilization of different biomass feedstocks. Many of the "new" feedstocks puts stress on certain challenges such as air pollution emissions and operation stability of the combustion process. The overall objective was to investigate, evaluate, and explain the effects of fuel design and combustion control - fuel engineering - as primary measures for control of slag formation, deposit formation, and fine particle emissions during biomass combustion in small and medium scale fixed-bed appliances. The work in this thesis can be outlined as having two main focus areas, one more applied regarding fuel engineering measures and one more fundamental regarding the time-resolved release of ash forming elements, with particular focus on potassium.

    The overall conclusion related to the abatement of particle emissions and slag formation, is that the release of fine particle and deposit forming matter can be controlled simultaneously as the slag formation during fixed-bed biomass combustion. The methodology is in this perspective denoted “fuel engineering” and is based on a combined approach including both fuel design and process control measures. The studies on time-resolved potassium release showed that a Macro-TG reactor with single pellet experiments was a valuable tool for studying ash transformation along the fuel conversion. The combination of dedicated release determinations based on accurate mass balance considerations and ICP analysis, with phase composition characterization by XRD, is important for the understanding of potassium release in general and time-resolved data in particular. For wood, the results presented in this work supports the potassium release mechanism from "char-K" but questions the previously suggested release mechanism from decomposition of K-carbonates. For straw, the present data support the idea that the major part of the potassium release is attributed to volatilization of KCl. To further explore the detailed mechanisms, the novel approach developed and applied in this work should be complemented with other experimental and analytical techniques.

    The research in this thesis has explored some of the challenges related to the combined phenomena of fuel conversion and ash transformation during thermochemical conversion of biomass, and has contributed with novel methods and approaches that have gained new knowledge to be used for the development of more effective bioenergy systems.

  • 79.
    Fahlén, Albin
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Småskalig vattenkraft vid Olofsfors bruksmuseum: Med faunapassage2013Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    In Sweden there are 1894 small-scale hydropower plants in operation, which together generate 4.3 TWh of electricity per year according to Swedish hydropower compound (SVKF, 2011). This corresponds to the annual consumption of about 860,000 Swedish households (based on an annual consumption of 5000 kWh). In the mid-1950s there were around 4000 small-scale hydropower plants in operation in Sweden before cheap fossil fuels and uranium competed with them, in the current situation only 1,894 of these are in use. If slumbering small hydropower plants once again would be taken into use and some new ones are built, we would be able to extract about 7 TWh of renewable electricity from these annually in Sweden, representing about 1.4 million households.

    The thesis intends to calculate and construct a hydroelectric power plant at the existing dam in Olofsfors and give suggestions on how the power station should run during the time that fish migration is greatest in Leduån.

    The turbine and generator to the station in Leduån at Olofsfors is designed by the height of the fall and the water flow through the dam. The turbine selected for the station is a CK-1000RM turbine with a 4-pole 250 kW generator from Cargo & power turbine Sweden AB, which is expected to deliver 1.2 GWh per year. To facilitate the fish migration from the birth- and breeding place to the sea, the plan is to put down a 1.5 m high plate at the intake to prevent the surface water to flow through the turbine. Then you reduce the flow through the turbine to increase the flow of water through the fish ladder. This is done because the fish during their migration often swims at depth of 1 m and the fish also follows the main stream of the water. Fish migration is solely controlled by the temperature in the water. This means that you can predict when the migration takes place and perform the actions to reduce water flow through the turbine and prevent surface water passing through the turbine with the plate.

  • 80.
    Falk, Joel
    et al.
    Luleå University of Technology, Department of Engineering Sciences and Mathematics, Energy Engineering.
    Skoglund, Nils
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Grimm, Alejandro
    Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Forest Biomaterials and Technology.
    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.
    Difference in phosphate speciation between sewage sludge and biomass ash from fluidized bed combustion2018Ingår i: 27th International Conference of Impacts of Fuel Quality on Power Production and the Environment, September 23–28 September, 2018, Lake Louise, Canada, 2018Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The role of phosphorus in biomass combustion is a topic that has become increasingly relevantin recent years. Due to the demand for new sources of renewable energy and recovery of phosphorus from waste streams such as sewage sludge, research into the behavior of phosphorus during combustion is necessary for a continued development. This study aims to investigate potential differences in phosphate behavior during co-combustion of sewage sludge compared to other phosphorus-rich biomass or additives. The investigation was carried out in a bench scale bubbling fluidized bed, co-combusting six biomass blends of similar ash composition and combustion conditions but with different phosphorus association (logging residues (LR) or wheat straw (WS) with sewage sludge (SS), dried distiller’s grain (DG), or phosphoric acid (PA)). After combustion, bed ash samples, fly ash deposits and cyclone ash were collected and analyzed for elemental composition (SEM-EDS) and phase composition (XRD). Based on the XRD phase analyses, a significant difference in phosphate speciation were foundbetween biomass blends containing SS compare to DG or PA. Only two phosphate phases were identified in the ash from SS blends compared to a large variety of phosphates in ash from DG or PA blends. The difference in speciation could not be explained by a difference in ash fractionation as the elemental composition of the analyzed ash fractions were similar. Rather, the results indicate that the behavior of phosphorus in SS may be different to that in DG or PA.

  • 81.
    Finell, Fredrik
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energiberäkningar för olika lösningar av VVS-system vid Hjältarnas Hus i Umeå.: Jämförelse av olika systemlösningar för VVS genom simuleringar i IDA ICE.2015Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
  • 82.
    Fjellstedt, Emelie
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energiåtervinning ur kylluft: Svenska Lantmännens foderfabrik i Holmsund i samarbete med Umia AB2015Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

     Lantmännen i Holmsund tillverkar pelleterat djurfoder till gris, nöt, ren och höns. På fabriken finns tre stycken presslinjer som pressar råvarorna till pellets. Vid tillverkning av pellets blandas råvarorna med ånga som håller ca 75-78°C. Ångan gör att pelletsen blir varm och fuktig efter tillverkningen. För att pelletsen ska kunna hålla en god kvalité vid transport och förvaring torkas denna med luft i pelletskylar. Varje presslinje har en egen pelletskyl. Kylluften som lämnar pelletskylarna är relativt varm och fuktig. En del av energin som finns i kylluften tas idag tillvara på i ett återvinningssystem som ger värme till fabriken och melassanläggningen. Trots den nuvarande återvinningen är kylluftluftflödet fortfarande varmt när den lämnar byggnaden. En del av målet i arbetet har varit att reda på vilken energi som finns i den utgående kylluften och vilken kvalité denna har. Den andra delen av syftet har varit att utreda hur denna energi kan tas tillvara. Mätningar visar att kylluften från press 1 och 2 håller en medeltemperatur på ca 45°C och ett medel volymflöde på 7,5 m3 /s när den lämnar byggnaden. Från presslinje 3 håller luften en något högre temperatur och volymflödet är ungefär hälften. Möjliga avsättningsområden för energin är fabriksvärmesystemet, melassanläggningen samt tappvarmvatten.

    Ungefärligt energibehov för dessa områden är:

    Melassanläggning 133 MWhFabriksvärme 68 MWhTappvarmvatten 15,6 MWh

    För att dessa områden ska kunna tillgodogöra sig energin som finns i kylluften behöver temperaturerna in i systemen vara högre än vad som finns tillgängligt i kylluften. För detta ändamål föreslås att två stycken värmepumpar installeras på fabriken. En värmepump för att värma melassanläggningen och en värmepump som kan förse fabriksvärmesystemet och tappvarmvattenberedning med värme. Det finns ett stort energiöverskott från kylluften kontra avsättningsområdena. Energitillgången från frånluften är dock inte konstant utan styrs efter produktionen i fabriken. Genom att installera en ackumulatortank visar beräkningar att värmepumparna skulle kunna täcka 80 % av energiförbrukningen. Ekonomiska beräkningar visar att Lantmännen i Holmsund kan göra en besparing på 130 000 kr/år om de föreslagna åtgärderna införs. Återbetalningstiden för anläggningen beräknades till 8,1 år.

  • 83.
    Fjellstedt, Johan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energioptimering av tryckluft: Genom värmeåtervinning och driftoptimeringar för industriella tillämpningar på Volvo Trucks i Umeå2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Volvo Trucks in Umeå use large amounts of compressed air and the air compressors at Volvo use large amounts of energy every year. The majority of the energy supplied to the compressors goes to heat losses cooled to the Ume River and groundwater.

    The purpose of this project was to develop a new heat recovery system where a larger part of the compressor heat is used and various suggestions for optimizations on the compressed air system.

    Lack of digital control systems on the compressed air system has led to various operating problems and difficulties in diagnosing them while making optimizations difficult. The absence of logged data led to lack of various critical compressor data that instead had to be estimated with different calculation methods.

    The report resulted in a number of measures that were proposed, such as an investment in a variable speed drive compressor with heat recovery to the district heating system, various operating optimizations and a reworking of the current heat recovery system. The heat recovery systems showed to have great saving potential with a short payback period.

    The heat recovery systems that were developed in the project was to recycle heat from a new air compressor to the return line on the district heating at a station inside the factory and a heat exchange on three current compressors towards a nearby district heating line. It was thus possible to show significant reductions in the amount of purchased district heating and energy costs without affecting other processes.

    An outdated compressed air system showed higher future costs due to increased service costs and a future need for renovations on compressors. This means that Volvo probably would have reduced costs by investing in a new air compressor. 

  • 84.
    Flygare, Kristoffer
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energisimulering av Fortifikationsverkets Kontorsbyggnad 1: Energisimulering och utvärdering av renovering2015Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Detta projekt har som syfte att analysera en kommande renovering av en kontorsbyggnad i Boden under Fortifikationsverkets ägo. Projektet använder sig av programvarorna IDA Indoor Climate and Energy och Revit för att simulera byggnaden som den kommer att se ut efter att renoveringen är utförd. På detta sätt kan Fortifikationsverket utvärdera den utförda renoveringen med referensvärden tillhandahållna av detta projekt.

    Projektet introducerar läsaren till Revit samt simuleringsprogrammet IDA ICE och visar hur energianvändning kan simuleras för byggnader man önskar renovera. Ritningar, en energibesiktning av huset och uppmätta värden för tidigare år utgör underlaget för simuleringen och där värden inte finns tillgängliga görs antaganden. Den stundande renoveringen består av ett nytt ventilationssystem och strikta riktlinjer satta av Fortifikationsverket följs då renovering utförs. Renoveringen kommer att beröra tätning av byggnaden, sänkning av rumstemperaturer, effektivisering av belysning samt installation av effektivare fläktar, kylaggregat och värmeväxlare.

    Projektet finner att den stundande renoveringen sänker byggnadens årliga energianvändning med ca 31 %, uppvärmning och elförbrukning ingår i denna energianvändning och sänks med ca 29 % respektive 33 %. Byggnadens årliga uppvärmning och elförbrukning efter renovering fås till 409 009 kWh respektive 446 905 kWh.

    Av renoveringens olika åtgärder finner projektet att värmeåtervinning i ventilationssystemet hade överlägset störst verkan på uppvärmningen. Angående elförbrukningen hade effektivare belysning och effektivare fläktar störst verkan.

  • 85.
    Forsvall, Anna-Sara
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energibalans i det nya badhuset i Kiruna2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    One of the goals in this thesis is to make an energy balance for the new bathhouse in Kiruna. Another goal is to investigate whether it is possible to environmentally certify the building with bathhouse operations. Additional goal is to check whether the Upphandlingsmyndighetens sustainability criteria for bathhouses are possible to use when building bathhouses.  The background to this project is that Kiruna are getting a new bathhouse because the old one is to be demolished. What has been investigated in this project is the criteria for environmental certifications and whether a bathhouse business can meet those criteria. The indicator that has been of most interest is energy use. The energy balance was made through measurements and conversations with experts from the consultant company We group and by simulating the energy balance using the software VIP Energy. The work has resulted in an energy balance being created. A comparison is made between only the building and the building with a bathhouse activity. The environmental certifications were investigated, and they were found that none of the selected environmental certifications worked for the building with bathhouse activities since they use too much energy. The National agency for public procurement sustainability criteria for bathhouses generally works but need to be adjusted to be more useful.work but should be used as an aid until the criteria are completed. The energy balance showed that the bathhouse with operations had an energy consumption of 323.9 kWh / (m2, Atemp) in one year. The bath house without activity had an energy consumption of 44.3 kWh / (m2, Atemp) in one year. The building with bathhouse operations has an energy performance premiere energy of 351.5 kWh / (m2, Atemp) in one year and the building without bathhouse operations is 61.1 kWh / (m2, Atemp) in a year. The requirement from BBR on energy performance is 125.5 kWh / (m2, Atemp) in a year. 

  • 86.
    Fredriksson, Petter
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Beräkning av värmeförluster och energieffektivisering av elbussar2012Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Den ”civiliserade” världen är idag helt beroende av fossila bränslen för att fungera. Företaget Hybricon AB i Umeå jobbar med att utveckla en teknik som förhoppningsvis kan minska en del av detta beroende. Hybricon testkör idag sina två elbussar (med hybridbackup) på Umeås gator i linjetrafik genom samarbete med Umeå kommun.

     

    Bussarna är ombyggda dieselbussar, där dieselmotorn har bytts ut mot två elektriska navmotorer på 145 kW vardera som drivs av batterier. Batterierna laddas upp vid slutstationen mellan varje tur och retur. Om batterierna mot förmodan skulle ha för lite kapacitet under körning kan de även laddas upp via ett s.k. genset, som består av en dieselmotor med en generator.

     

    Ett generellt problem med elfordon är dock deras brist på spillvärme för uppvärmning av kupén, eftersom elmotorer har mycket högre verkningsgrad än förbränningsmotorer och energiomvandlingen inte innefattar någon förbränning. En vanlig dieselbuss har tillgång till spillvärme från kylningen av motorn, men även det är för lite för att klara uppvärmningen av bussen i kallare delar av världen som norra Sverige.

     

    Detta examensarbete syftar till att hjälpa Hybricon utreda hur stora värmeförlusterna är i elbussarna och därmed kvantifiera det maximala uppvärmningsbehovet samt att utreda hur mycket olika energieffektiviserande åtgärder skulle kunna minska uppvärmningsbehovet. Målet för Hybricon är att deras bussar ska kunna värmas upp utan hjälp av fossila bränslen efter framtida energieffektiviseringar.

     

    Elbussens dimensioneraden effekt för att motverka värmeförlusterna i originalutförande uppgår till 40-50 kW när dess dörrar är stängda. Den effekt som krävs när bussen har dörrar öppna är mellan ca 100 – 500 kW beroende på om en, två eller tre dörrar står öppna samtidigt.

     

    Genom att energieffektivisera där de största förlusterna finns i klimatskalet så kan värmeeffekten minskas med 22,4 % när dörrarna är stängda och 3,5 % när bussens dörrar är öppna. Det visar sig alltså att de största förlusterna sker när en eller flera dörrar står öppna på bussen. På många ställen i bussen men framför vid värmeförlusterna genom dörrarna måste omfattande energieffektiviseringar utföras för att minska effektbehovet för uppvärmning, om elbussarna ska kunna värmas upp på ett energieffektivt sätt och utan hjälpa av fossila bränslen.

  • 87.
    García López, Natxo
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Biomass utilization for energy purposes in Kenya: Fuel characteristics and thermochemical properties2016Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    About forty percent of the world´s population, mostly inhabitants of countries with developing economies, rely on the traditional usage of biomass for energy purposes. The major negative consequences are environmental and health effects. Additionally, the most remarkable social consequence is rural poverty which is directly linked to lack of access to electricity. This places the questions related to biomass utilization for energy production at the core of global welfare.The present work was performed as a part of a larger research project funded by Formas and which involves Swedish and Kenyan partners. The aim of this study was to gather basic knowledge about the characteristics of relevant biomass from sub-Saharan Africa, more specifically from Kenya. Eight different types of biomass, including agroforestry trees, agricultural residues and water hyacinth, were evaluated according to fuel characteristics and thermochemical properties. Ultimate and proximate analyses of the collected biomass were carried out, in addition to heating values analyses. Moreover, the biomass was pelletized and a thermogravimetric analysis was performed in a single pellet reactor. Finally, the composition of the residual ashes was determined. The results show that there was a large variation in the fuel characteristics and thermochemical behaviour of the studied agricultural residues and water hyacinth biomass types, whereas agroforestry trees had rather similar properties and thermochemical behaviour when combusted at the same temperature. In addition, results from the ash composition analyses showed large differences among the studied biomass types, which can be used to better predict and solve problems related to the combustion of these biomass types.

  • 88.
    Glim, Fredrik
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Rangordning av projekt inom Vattenfall Eldistribution2011Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
  • 89.
    Grahnström, Robert
    et al.
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Langendahl, Truls
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Verkningsgradsförluster på kaplanturbin vid primärreglering2012Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    I det nordiska synkrona elkraftsystemet måste last och produktion momentant vara i balans med avseende på effekt. Balansen erhålls genom primärreglering där reglerkraft upphandlas av svenska kraftnäts balanstjänst. Reglerkraften är en effektreserv för automatisk reglering vid plötslig förändring i elkraftsbalansen.

    E.ON vattenkraft har kaplanturbiner som bidrar med reglerstyrka till primärregleringen vilket innebär att turbinen ständigt pådragsregleras. Kaplanturbinen har i förhållande till Francis och Peltonturbinen fler reglersystem som påverkas vid en pådragsändring. Man har tidigare misstänkt att detta påverkar kaplanturbinens verkningsgrad negativt, då dess olika reglersystem svarar olika bra på den hårdare driften som primärreglering medför. Syftet med detta arbete var att besvara frågan kring hur stor denna negativa verkningsgradförändring är. För att besvara frågan utformades en metodik som kan delas upp i tre steg. Förstudie, loggning samt Analys & resultatberäkning.

    Förstudien innebär att variationer på elkraftsystemet karläggs samt undersöka hur kaplanturbinen kan tänkas reagera på dessa.  Därefter simuleras dessa variationer på en kraftstation samtidigt som dess reaktioner loggas av egen anpassad mätutrustning. Utifrån mätdata beräknas verkningsgrader för varje utförd reglering som viktas efter dess förekomst vid normal drift. Parallellt med denna beräkning görs en skild analys av reglerfelen för att kunna verifiera att resultatet av den viktade verkningsgraden är rimlig.

    Metodiken genomfördes på data från en mätning på Edenforsens kraftstation. Resultatet visar att det under regleringer uppkommer reglerfel i form av felkombinering. Orsaken beror dock ej främst av reglersystemens olika snabbheter utan av hysteres i reglersystemet tillhörande turbinens löphjul. Reglerfelet innebar som mest en felkombinering uppemot 0,54°, vilket är att anses som mycket högt. Detta kan resultera i en försämrad verkningsgrad mellan 0 och 0,3 %. Den viktade verkningsgraden landade på 0,3 % relativt optimal drift.

    Rapporten ger även en utvärdering av metodiken och förslag på hur den kan förbättras. Metodikens svagaste länk är flödesmätningen varför fler mätningar bör göras för att statistiskt säkerställa resultatet. De moment som fungerat bra har vidareutvecklats till förslag på en alternativ metod. Slutligen ges även förslag på hur reglerfelet kan kringgås.

  • 90.
    Granholm, Mikael
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Översyn och optimering av kylsystem vid Norrlands Universitetssjukhus2013Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Västerbottens Läns Landsting arbetar kontinuerligt för att minimera sin verksamhets negativa påverkan på miljön. För att göra detta har de satt upp mål för 2020. Detta examensarbete kommer att försöka hjälpa dem att uppnå sina mål om en minskning med 17 procent av den specifika elanvändningen och en minskning med 22 procent av den specifika värmetillförseln jämfört med nivån år 2009.

    Syftet med detta projekt har varit att bidra till en ökad kunskap om hur kylsystemet för närvarande används och undersöka möjligheterna för en mer effektiv drift. Detta arbete fokuserar på tre huvudaspekter, driftsäkerhet, ekonomisk vinning och energieffektivitet. Målet med projektet har varit att undersöka tre eller fyra förbättringsförslag relaterade till de ovan nämnda aspekterna.

    Arbetet har delats upp i två delar för att uppnå projektets syfte och mål. Till att börja med en allmän översyn av kyltillförseln till Norrlands universitetssjukhus, och därefter en undersökning av de förslag som tagits fram. Granskningen har bestått av bearbetning av ritningar, driftkort och befintliga data. Data fanns främst tillgängligt för 2012. Översynen resulterade i en lista med nio förslag. De metoder som har använts är dels energiberäkningar i Excel, simuleringar av driftfall, riskanalys och stokastisk analys.

    Det viktigaste resultatet av översynen ligger i potentialen att minska den abonnerade maxeffekten från fjärrkyla. För att erhålla tillräckligt underlag för en investering bör en kylmaskin i byggnad 10B loggas. Tre förslag har undersökts utförligare, optimerad reglering av energitillförsel med en uppskattat sänkning av toppeffekten på 400 kW, energilager för kyla med en sänkning på ca 0,2 kW/kWh lagerkapacitet samt en sammankoppling av två kylnät som främst ökar redundansen i systemet.

  • 91.
    Granlund, Alexander
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Frostskyddsreglering i batterivärmeväxlare: Utvärdering av värmeväxlare av modell Ecoterm och Econet2018Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Detta examensarbete är utfört i samarbete med Fläkt Woods i syfte att utvärdera frostskyddsregleringen i deras äldre och nyare modeller av batterivärmeväxlare, Ecoterm respektive Econet. Ecoterms frostskydd regleras efter temperaturen på vätskekretsen medan det för Econet även regleras utifrån frånluftens daggpunktstemperatur för att förhindra onödig aktivering av frostskyddet. Ecotermsfrostskydd består främst av shuntreglering av vätskeflödet medan Econet först reglerar vätskeflödet innan shuntreglering påbörjas. Utvärderingen baseras på mätningar utförda vid Norrlands Universitetssjukhus, NUS, under främst februari 2018, varav den lägsta temperaturen uppmätt för uteluften var -23°C. För Ecoterm, som regleras utifrån en vätsketemperatur på -5°C, påbörjas shuntreglering vid en uteluftstemperatur på cirka -14°C, oavsett om det finns risk för frostbildning eller inte. Under mätperioden fanns det aldrig risk för frostbildning i Ecoterm när frostskyddet aktiverats. För Econet är resultaten tvetydiga, men antyder att shuntreglering endast använts vid två tillfällen under hela mätperioden. Detta beror till viss del på designen av Econet, som har spetsvärme integrerad på värmeväxlarens vätskekrets.Resultaten från Ecoterm visar ett tydligt behov av den moderna frostskyddsregleringensom används i Econet, för kvantifierbara jämförelser krävs dock vidare studier.

  • 92.
    Granqvist, Daniel
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Klimatberäkningar för grundförstärkningsmetoden KC-pelare hos programmet Geokalkyl2017Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Vid projektering av väg- och järnväg är det viktigt att i ett tidigt skede som möjligt få en uppfattning om hur kostnaden kommer vara samt vilken klimatpåverkan arbetet kommer medföra.

    Det finns olika beräkningsprogram som utför både en kostnad och klimatkalkyl vid byggnation av väg- och järnväg. Exempel på beräkningsprogram är Geokalkyl och Klimatkalkyl.

    Tidigare har en fallstudie utförts mellan Klimatkalkyl och Geokalkyl där det visade på att vid användningen av grundförstärkningsmetoden kalkcement-pelare beräknar Geokalkyl klimatpåverkan 30 gånger så högt som klimatkalkyl.

    Syftet med det här projektet är att undersöka och vidareutveckla beräkningssättet för kalkcement-pelare hos programmet Geokalkyl.

    Grundförstärkningsmetoden kalkcement-pelare används bland annat för att stabilisera väg- och järnvägsbankar. Nedsättningen för pelarna är med hjälp av en maskin, blandningsbärare samt en tank förvarar blandningen. Vid nedsättning borrar maskinen ned till önskat djup. Då borren nått önskat djup roterar den upp samtidigt som blandning mängden släpps ut. Blandningen bildar tillsammans med jorden de fasta pelarna som stabiliserar marken.

    Geokalkyl gör beräkningarna i ett Excelverktyg där hänvisningar sker mellan olika blad i Excel. Ekvationen som gör beräkningen finns under fliken Indata. Alla arbetsmoment för kalkcement-pelare beräknas i samma ekvation där hänvisningar sker till separata informationsbilagor. Maskinförbrukningarna hänvisas till en dold Excelflik, Hagert. De justerbara parametrarna finns under fliken In parametrar. De parametrar som är justerbara är transportlängd och vilken klimatpåverkan pelarna har per längdmeter. Klimatpåverkan mäts i använda kWh och mängden koldioxidekvivalenter.

    För att uppnå syftet valdes följande utförande. Först inläsning på området, därefter tolkning av tidigare beräkningssätt och till sist uppbyggnad av nya beräkningssättet.

    Avgränsningarna för projektet är att endast se över specifika arbetsmoment som tillkommer vid användning av grundförstärkningsmetoden kalkcement-pelare hos Geokalkyl.

    Tidigare beräkningssättet hade bristfälliga hänvisningar till informationsbilagorna, samt felaktiga och bortglömda arbetsmoment. De beräkningarna som var felaktiga var dels att beräkningen tog hänsyn till en dimension men enligt informationsbilagorna skall den variera. Det var även en felaktig volym i pelarna, detta sågs genom att framställningsvärden per längdmeter pelare var med felaktig beräkning på dimension. Exempel på arbeten som tidigare beräkning ej tog hänsyn till var arbetet kring nedsättning, det vill säga förbrukning för maskinen och bäraren samt dess maskintransporter.

    För att bygga upp det nya beräkningssättet identifierades samtliga arbetsmoment kring kalkcement-metoden. Där respektive arbetsmoment fick en separat ekvation. Samtidigt så lyftes beräkningarna från Hagert till samma Excelblad som resterande beräkning. Alla antaganden från informationsbilagorna lyftes även in till Excelbladet. Genom att alla antaganden och beräkningar nu sker på samma Excelblad gör det beräkningen väldigt följsam. Förutom att beräkningen är följsam så är den lätt att justera genom att alla antaganden syns och att samtliga arbetsmoment har en separat ekvation. De arbeten som är utöver detta arbete måste ses över för att beräkningssättet skall kunna ersätta det befintliga i Geokalkyl.

  • 93.
    Granström, Jonas
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Effektivare fjärrvärmeanvändning med bättre exergiprestanda i fjärrvärmecentralen2011Självständigt arbete på avancerad nivå (magisterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Fjärrvärmen anses idag vara ett viktigt inslag för att öka samhällets energieffektivitet och minska vår miljöbelastning med sänkta CO2-emissioner. I Sverige är i dag omkring hälften av alla bostäder och lokaler anslutna till fjärrvärme och anslutningsgraden ökar samtidigt som antalet kraftvärmeanläggningar också ökar. Med kraftvärme, avses en anläggning som producerar både fjärrvärme och el.

    För elproduktion i en kraftvärmeanläggning fungerar det fjärrvärmeanslutna bostadsbeståndet som en kylanläggning och en god avkylning är att föredra både för el- och värmeproduktionens effektivitet. Många genomförda studier under 1990-talet har visat på onödigt höga returtemperaturer i svenska fjärrvärmenät och vikten av en sänkt returtemperatur har betonats och värderats men det praktiska arbetet med att öka avkylningen har hittills gått trögt. 

    Med detta som utgångspunkt har fokus i detta arbete lagts på möjligheten att sänka returtemperaturen och då mer specifikt på fjärrvärmecentralens funktion och utformning i de fall där fjärrvärme används för ventilationssystemet. Simuleringar och beräkningar har gjorts för att jämföra olika kopplingsprinciper, den klassiska parallellkopplingen jämfört med en delvis seriell koppling som medför en lägre destruktion av exergi. 

    Resultatet visar att principen för koppling av fjärrvärmecentralen och utformningen av värmesystemet kan påverka returtemperaturkurvans karakteristik vilket ger en sänkt returtemperatur vid fallande utetemperatur i stället för en höjd returtemperatur som i normalfallet. 

    Simuleringsresultatet visade, med en fullständigt parallell koppling som referens, att kopplingen ”Ventilation med återvinning” gav en flödesviktad medelreturtemperatur som var 5,1ºC lägre. Samma koppling men med primära tappvarmvattenreturen som första spetsflöde gav 11,6ºC lägre returtemperatur än referenskopplingen. 

    Vid anpassning av ett större bestånd bör möjligheten att få motsvarande effekt på systemnivå finnas. I och med det så finns en möjlighet till bättre driftsekonomi i ett kraftvärmesystem och ett behov av systemutveckling för att nå lägre returtemperaturen. Här kan också ses ett behov av programvara för att kunna dimensionera fjärrvärmecentralen optimalt i syfte att minimera destruktionen av exergi.

  • 94.
    Grenbäck, Albin
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Utredning av potentiell installation av bergvärme2019Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    En bostadsrättsförening i Umeå kommun har under längre tid varit intresserade av att sänka kostnaderna för uppvärmningen av fastigheten. Fastigheten består totalt av 4 byggnader där 3 är flerbostadshus med totalt 36 lägenheter och en kontorsbyggnad. Bostadsrättsföreningen var intresserade av att veta vad en installation av bergvärme skulle kosta och hur lång payback-tid det resulterar i.

    Genom att rita upp fastigheten i Revit med hjälp av ritningar kunde klimatskärmens skikt och drift av ventilation sammanställas för att beräkna energiförlusterna. Den interna värmegenereringen beräknades med hjälp av schablonvärden. Med de totala värmeförlusterna och den interna värmegenereringen kunde det årliga energibehovet beräknas med hjälp av varaktighetsdiagram.

    När det årliga energibehovet var känt jämfördes det med den årliga fjärrvärmeanvändningen och programmet Nibe Dim användes för att välja ut tre olika alternativ.

    Billigaste installationen av bergvärme visar att av de tre alternativ som presenteras skulle det innebära en investeringskostnad på 1 800 000 kr med en besparing på 75 000 kr/år. Återbetalningstiden för investeringen blir emellertid så hög som 24 år.

  • 95. Grimm, Alejandro
    et al.
    Etula, Jarkko
    Salh, Roushdey
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.
    Kalén, Gunnar
    Segerström, Markus
    Brücher, Jörg
    Söderberg, Christer
    Soukup, David
    Pfeifer, Christoph
    Larsson, Sylvia H.
    Slagging and fouling characteristics during co-combustion of Scots pine bark with low-temperature dried pulp and paper mill chemical sludge2019Ingår i: Fuel processing technology, ISSN 0378-3820, E-ISSN 1873-7188, Vol. 193, s. 282-294Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This paper shows how chemical sludge (CS) generated during wastewater treatment at a paperboard mill can be quickly dried at low-temperature and employed in bark-fired boilers to reduce slagging and corrosion problems. By using a cyclone-dryer operated at an inlet-air velocity of 110 m/s and a temperature of 90 degrees C, the dry-matter content of CS was increased from approximately 19 to 82%. The residence time of CS inside the cyclone was approximately 2 s when using the inlet-air velocity mentioned above. Disaggregation of the feedstock caused by collisions with the cyclone wall and between particles played a crucial role in enhancing the efficiency of heat and mass transfer. Three co-pelletized mixtures of Scots pine bark (SPB) and dried-CS were combusted in a 40 kW fixed-bed burner. Flue gas analysis was performed with a gas analyser. Coarse and fine ash were analysed by SEM-EDS and XRD. NO,, and SO2 emissions increased with increasing amount of CS in the mixtures. Mono combustion of SPB resulted in a large quantity of slag (i.e., molten ash) with a high degree of sintering (i.e., hardness of the slag), and ash deposits formed on heat transfer surfaces were rich in K2SO4 and KCI. Mixtures of SPB and CS were less prone to slagging, and the amount of alkali chloride in the deposits was reduced in favour of alkali sulphate formation.

  • 96. Grimm, Alejandro
    et al.
    Ohrnan, Marcus
    Lindberg, Therese
    Fredriksson, Andreas
    Boström, Dan
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik, Energiteknik och termisk processkemi.
    Bed Agglomeration Characteristics in Fluidized-Bed Combustion of Biomass Fuels Using Olivine as Bed Material2012Ingår i: Energy & Fuels, ISSN 0887-0624, E-ISSN 1520-5029, Vol. 26, nr 7, s. 4550-4559Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The bed agglomeration characteristics during combustion of typical biomass fuels were determined in a bench-scale bubbling fluidized-bed reactor (5 kW) using olivine and quartz sand as bed material. The fuels studied include willow, logging residues, wheat straw, and wheat distiller's dried grain with solubles (wheat DDGS). Bed material samples and agglomerates were analyzed by means of scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS), for morphology and elemental composition. Furthermore, bed ash particles were separated by sieving from the bed material samples and analyzed for elemental composition by SEM-EDS and for determination of crystalline phases by powder X-ray diffraction (XRD). Chemical equilibrium calculations were performed to interpret the experimental findings of layer formation and reaction tendencies in both bed materials. Significant difference in the agglomeration tendency between olivine and quartz was found during combustion of willow and logging residues. These fuels resulted in inner layers that were more dependent on the bed material composition, and outer layers that have a composition similar to the fuel ash characteristics. The elemental composition of the inner layer formed on the quartz bed particles was dominated by Si, K, and Ca. In the olivine bed, the inner layer consisted mainly of Mg, Si, and Ca. Chemical equilibrium calculations made for both bed materials showed a low chemical driving force for K to react and be retained by the olivine bed particles, which is in accordance to the experimental findings. For the quartz case, the inner layer was found responsible for the initiation of the agglomeration process. The composition of the fewer and more porous agglomerates found after the experiments in the olivine bed showed neck composition and characteristics similar to the individual bed ash particles found in the bed or outer bed particle coating composition. For DDGS (rich in S, P, K, and Mg) and wheat straw (rich in Si and K), no significant differences in the bed agglomeration tendency between olivine and quartz bed materials were found. The results show that the bed particle layer formation and bed agglomeration process were associated to direct adhesion of bed particles by partly molten fuel ash derived K Mg phosphates for DDGS and K-silicates for wheat straw.

  • 97.
    Gulliksson, Thomas
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Jämförelse av energiberäkningsprogram för byggnader2015Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Syftet med detta arbete var att studera skillnader mellan de tre energi- och klimatsimuleringsprogrammen IDA Indoor Climate and Energy (IDA ICE), VIP-Energy (VIP) och IES Virtual Environment (IES) med avseende på funktioner, användarupplevelse och simuleringsresultat.

    Av dessa tre olika alternativ för jämförelse lades störst vikt vid simuleringsresultat. En byggnad ritades upp i programmen med samma indata så långt det var möjligt där resultaten för byggnadens specifika energianvändning (BSE), enligt definition av Boverkets Byggregler (BBR), och årlig energianvändning kartlades. Utöver denna simulering gjordes en känslighetsanalys av indata där flera parametrar ändrades stegvis och resultat för BSE jämfördes med grundsimuleringen.  De parametrar som testades var bl.a. U-värden för klimatskalets samtliga delar, rumstemperatur, ventilationsflöden samt även programspecifika inställningar.

    Resultat från simulering av årlig energianvändning visade att IDA ICE och VIP båda räknade med en total energianvändning på ca 129 MWh per år med jämlik fördelning både för tillförd och avgiven energi. IDA ICE beräknade BSE till 101,4 [kWh/(m2 år) Atemp] medan VIP räknade med 102,9 [kWh/(m2 år) Atemp]. Att det blev en skillnad i detta resultat trots att den årliga energianvändningen var samma berodde på att VIP räknade med en lägre andel återvunnen energi från ventilationsaggregatets värmeväxlare vilket gjorde att mer köpt energi lades till.

    Känslighetsanalysen visade att U-värde för väggar, golv och tak gav stort utslag på resultatet. Detta berodde på att de stod för ca 30 % vardera av byggnadens totala omslutande area. Val av rumstemperatur visade på en ökning/minskning med ca 5 % per grad. Ventilationsflöde visade sig vara en viktig parameter. Detta då all luft som tillförs byggnaden måste värmas från utomhusluft till önskad rumstemperatur vilket kräver mycket energi. För de programspecifika inställningarna visade resultaten att inställning för skuggberäkningar i VIP är viktig och likaså inställning av köldbryggor i IDA ICE.

    IDA ICE är ett energi- och klimatsimuleringsprogram som lämpar sig väl för beräkning av effektbehov för värme och kyla, årligt energibehov, klimatsimuleringar m.m. Programmet är användarvänligt trots att det är ett avancerat program.

    VIP är ett energiberäkningsprogram som lämpar sig väl för beräkning av årligt energibehov. Programmet är lättanvänt men lider av en del nackdelar, bl.a. avsaknad av grafisk visualisering av byggnaden, dålig kompabilitet med certifieringar m.m.

    IES är ett energi- och klimatsimuleringsprogram. Programmet har en hög inlärningströskel och låg användarvänlighet och fick tyvärr exkluderas från simuleringsjämförelserna pga. tidsbegränsning i detta arbete.

    För ingenjörskonsulter som jobbar med energi- och klimatsimuleringar av byggnader drogs slutsatsen att IDA ICE är det bäst lämpade programmet av de tre undersökta.

  • 98.
    Gunnarsson, Per
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Förstärkning av utsatta delar av elnätet med lokala energisystem: En undersökning om lokala energisystem kan implementeras i elnätet för att öka leveranssäkerheten av el till öar2017Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Det svenska elnätet har en mycket hög leveranssäkerhet på den el som skickas till kunderna och på många ställen kan elen levereras från flera håll till samma punkt. I utkanterna av elnätet som exempelvis öar, har inte elnätet samma säkerhet längre och om ett avbrott uppstår kan det vara vid dåligt väder. Framkomligheten blir svår och det kan ta tid att få dit en reparatör som kan laga felet.

    Syftet med det här arbetet var att undersöka om Umeå Energi Elnät (UEEN) skulle kunna använda sig av lokala energisystem för att motverka svåravhjälpta avbrott på öar och områden som är utsatta för den typen av avbrott, samt undersöka vilka komponenter som skulle krävas i en sådan lösning. Målet var att skapa ett lösningspaket som kan skalas om till olika antal abonnenter.

    Lösningen togs fram genom att först undersöka vilka komponenter som vanligtvis används i lokala energisystem. Därefter undersöktes och jämfördes komponenternas styrkor och svagheter med hjälp av fakta och resultat från vetenskapliga artiklar. De komponenter som inte var lämpade för den här typen av applikation eller som inte var tillräckligt bra, valdes successivt bort tills den bäst lämpade lösningen kvarstod. Den bästa lösningen blev ett litiumjonbatteri som laddas direkt av elnätet då den kräver lite underhåll, kan leverera höga effekter utan att ta skada och har en låg kapacitetsförlust. Anledningen till varför ingen lokal elproduktionsanläggning var med i lösningen beror på att ingen lösning är tillräckligt pålitlig för att kunna användas vid uppladdning av batterilagret och blir för stora om de ska användas till att göra ön självförsörjande. Detta beror på att de lösningar som är bäst lämpade som lokala elproduktionsanläggningar är för väderberoende och de lösningar som inte beror av vädret blir för stora och dyra för att vara rimliga alternativ.

    Storleksdimensioneringen av batterilagret skedde utifrån avbrottsstatistik för Umeås landsbygdsnät. Genom att göra en täthetsfördelning över landsbygdsnätets avbrottsstatistik kunde sedan den bästa fördelningsfunktionen passas in till det datat. Den fördelning som passade bäst till datat var en weibullfördelning som visade i sin kumulativa täthetsfunktion att drygt 80 % av alla avbrott som sker i ett område, pågår i tre timmar eller mindre. Genom att anta att avbrotten på öar också följer den här funktionen sånär som på att deras avbrott blir längre, kunde en dimensioneringsmetod tas fram. Metoden gick ut på att energilagret dimensioneras efter de tre på varandra följande timmar med högst energiförbrukning i ett givet område under ett år, vilket garanterar att strömförsörjningen kan täckas i tre timmar. Med tanke på att energiförbrukningen varierar mycket beroende på årstid och tid på dygnet kan batterilagret därför också klara mycket längre avbrott än tre timmar. Anledningen till varför just tre timmar valdes beror på att ett större energilager inte täcker upp så många procent fler avbrott än ett energilager på tre timmar och ett mindre energilager skulle inte klara tillräckligt långa avbrott. Det finns teknologier som inom några år kan ha mognat tillräckligt för att vara en bättre lösning än den som presenteras i den här rapporten, men den här lösningen är fortfarande tillräckligt bra för att kunna användas till att motverka långa avbrott och är en lösning som troligen skulle fungera länge efter att den installerats.

  • 99.
    Gustavsson, Isak
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Energikartläggning och energioptimering av bergtunnel: Ett arbete i Umeå Energis regi kring bergtunnelns energianvändande samt optimering av ventilationen.2015Självständigt arbete på grundnivå (yrkesexamen), 10 poäng / 15 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Umeå Energi is a company that will be needed to map the use of energy in their facilities. This thesis is an indication of how this mapping will be like and what the result of the tunnel will show. Together with Umeva, Umeå Energi has a 3,5 kilometres long tunnel where the district heating and district cooling pipes goes. There are also pipes for sewer and drinking water. More thoroughly the thesis shows the energy use of the tunnel and also problem solving for better energy efficient considering ventilation. The quality of air in the tunnel is also analysed where the relative humidity of air is the most studied. The aims of the work are that Umeå Energi can reduce their electrical energy use and that they will get a better knowledge about the air quality in the tunnel. Measurements that where done was for some of the electric devices in the tunnel and there were also previously measurements done for the relative humidity of air, temperature and radon. The payments that has been for the tunnel under 2014 comes from an electrical energy use at 180000 kWh. An investigation about the electricity to the tunnel is done in the thesis and the conclusion is that the real electrical energy use of the tunnel should be 200000 kWh for 2014. The total energy use of the tunnel for 2014 is 460000 kWh, where heating and electricity are included. The analysis of the humidity problem results in that the inlet temperature of air is too high in relation to the air temperature of the tunnel and also that there is an inflow of small water amounts on several parts of the tunnel. Through these factors the relative humidity of air gets more worse and gets as high as 83-84 % in the tunnel. It also comes forward that one of the fans may bring polluted air to the tunnel. If the old fans are replaced by new EC-fans the electrical energy use will reduce. If all the fans would be replaced it gives a positive annuity of 10100 SEK/year but if the fan at Uminova not is replaced it gives a positive annuity of 11200 SEK/year. The payback time of the later choice is approximately 4 years. 

  • 100.
    Gårdbro, Gustav
    Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik.
    Techno-economic modeling of the supply chain for torrefied biomass2014Självständigt arbete på avancerad nivå (yrkesexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Torrefaction and densification of biomass can provide an important piece in the puzzle of phasing out fossil fuels in favor of renewable alternatives. This new energy carrier shares many of the advantages with fossil coal in terms of energy density, hydrophobicity and burner feeding but is carbon neutral and renewable. It also lacks the challenges of many other renewable alternatives, especially irregular availability.

    A model was developed in Excel as sales support for BioEndev, one of the leading actors in the process of taking torrefaction to a commercial market, assessing the black pellet supply chain from feedstock to end user and comparing it to white pellets. Data was obtained from literature, industry and BioEndev. The model can be used for different parameters for price of feedstock, capital and operating expenditures, transport and handling costs and analyze 28 different cases. It also includes simplified calculations for energy input and greenhouse gas emissions.

    A case study for two different supply chains was performed with the model. One assessed a production facility in northern Sweden with distribution to a consumer in Denmark. The other a torrefaction plant in southeastern USA with distribution to a consumer in the Netherlands.

    The cost for delivering black and white pellets from Sweden to Denmark was found to be 33.0 €/MWh and 35.3 €/MWh respectively. For the case of delivering from USA to the Netherlands, the total supply chain cost was 27.6 €/MWh for white pellets and 24.7 €/MWh for black pellets.

    Suggestions for further work are to 1) develop the model outside this study’s limitations, for example by adding integration options for the torrefaction facility or by different end user configurations, and 2) expand the scope to also comparing black pellets to coal to see how big the gap is and which political incentives that could shrink this gap. 

1234567 51 - 100 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