liu.seSök publikationer i DiVA
Ändra sökning
Avgränsa sökresultatet
12345 1 - 50 av 249
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • 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.
  • 1.
    Achten, Peter
    et al.
    INNAS, Netherlands.
    Mommers, Robin
    INNAS, Netherlands.
    Nishiumi, Takao
    Natl Def Acad, Japan.
    Murrenhoff, Hubertus
    Ifas RWTH Aachen Univ, Germany.
    Sepehri, Nariman
    Univ Manitoba, Canada.
    Stetson, Kim
    Univ Minnesota, MN USA.
    Palmberg, Jan-Ove
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Fluida och mekatroniska system. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Schmitz, Katharina
    Ifas RWTH Aachen Univ, Germany.
    MEASURING THE LOSSES OF HYDROSTATIC PUMPS AND MOTORS: A CRITICAL REVIEW OF ISO4409:20072020Ingår i: PROCEEDINGS OF THE ASME/BATH SYMPOSIUM ON FLUID POWER AND MOTION CONTROL, 2019, AMER SOC MECHANICAL ENGINEERS , 2020, artikel-id UNSP V001T01A007Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    ISO 4409 is the most important international standard for measuring the efficiency of hydraulic pumps and motors, the latest edition being 4409:2007. The standard describes methods for determining the steady-state performance in terms of overall efficiency. It also defines equations for calculating the volumetric efficiency of pumps and motors. The hydromechanical efficiency is only defined for motors, not for pumps. This paper analyses the efficiency and losses of pumps and motors in an alternative way. The preference is on loss analysis instead of efficiencies. Especially the effects of the bulk modulus are considered in a different and more inclusive manner. The new methodology results in a higher total loss for motor and a lower total loss for pumps than the current ISO 4409 standard. Furthermore, it results in significant changes of the hydro-mechanical and volumetric losses. The differences between the new methodology and ISO 4409 become larger for high load pressures. The new methodology demands knowledge about the minimum volume of the displacement chamber. The ratio between this volume and the full displacement of a single displacement chamber strongly influences the hydro mechanical and volumetric losses of the pump or motor. The new methodology is valid for all positive displacement hydrostatic pumps and motors. The volumetric efficiency, as defined in ISO 4409, can still be used as a flow rate factor, but should not be regarded as an energy conversion efficiency. The importance of adopting the proposed methodology is further demonstrated by analyzing and comparing the measurement data about a fixed displacement pump and motor, showing the differences in the loss analysis by means of ISO 4409 and the new equations. The methodology, observations and validation results presented in this paper are significant and can pave the road for improving the current ISO 4409:2007 standard, which would ultimately benefit the industry.

  • 2.
    Ackemark, Joel
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik.
    Nyttiggörandet av intermittentenergi - interna och externa lösningar vid Siemens Energy, Finspång: Utveckling av ett systematiskt arbetssätt för utvärdering av tekniska lösningar2023Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    The transition to a sustainable future is one of the biggest, and most current challengestoday. It’s something that manifests, both political in terms of policies but also in theincreasing societal awereness regarding sustainability. The Paris agreement was adoptedin 2015 and aims to limit the global warming below 2 ◦C. Meanwhile large amounts of fossilfuels and raw materials are being consumed which furthers the issue. One way to limitits effect is to make use of the residual flows that’s being created. Unfortunally, it’s morecommon that theese residual flows are being released to the surroundings, often in the formof excess heat. One of the reasons for this originates in limited system boundaries whereactors solely focus on their own operation and do not explore the possibility of cooperationwith others actors. Previous research demonstrates that actors lack methods to evaluatepotential solutions with a systematical approach which leads to missed opportunities—especially for the utilization of underutilized resources—for energy efficiency. Thus thisMaster’s thesies aims to investigate the potential with excess energy and different waysactors can capitalize on it. Furthermore the study aims to present decision basis by applying a Multi-criteria analysis but also identify knowledge gaps connected to decisionmakingoverall and how the method can be used to reduce theese.

    This Master’s thesis was conducted through a case study at Siemens Energy in Finspång,Sweden, where a Multi-criteria analysis was applied on their intermittent energyflow ofelectricity stemming from gas turbine testing. A literature study was used to determinewhich potential solutions that would be included in the method while a interview studywith employees on the focal company gave rise to the indicators that were used to evaluatethe solutions. The result showed that four solutions, hydrogen production, district heatingproduction, battery park and Direct Air Capture all fulfilled the demands. The resultfurther indicated that all four solutions had their individual strengths and weaknessesconnected to the three sustainability aspects and therefore the best solution depends onwhich aspect is valued the most. From an economical standpoint, hydrogen roduction wasthe most attractive while Direct Air Capture and district heating production were mostfavourable in terms of ecological- and social profitability. Although battery park was notconsidered best in one particular area, the analysis highlighted the fact that it can facilitatea higher effectiveness from the other solutions if implemented. Therefore it is in this studyrecommended to investigate the possibility to implement a combination of these solutionsto maximize the benefit and whether it’s possible to do so in conjunction with other actors.

    It can be concluded that Multi-criteria analysis can be used to foster the utilization ofunderutilized resources by providing a systematical method for basis decision. To achievereal change though, it’s necessary that actors expand their system boundaries to includeresidual flows from other actors. Nevertheless, it must be underlined the importance thatevery actor strive individually to be the most sustainable they can be, only then can weachieve a sustainble future.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 3.
    Aghajary, Mohammad Mahdi
    et al.
    Natl Iranian Gas Co, Iran.
    Gharehbaghi, Arash
    Linköpings universitet, Institutionen för medicinsk teknik, Avdelningen för medicinsk teknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    A novel adaptive control design method for stochastic nonlinear systems using neural network2021Ingår i: Neural Computing & Applications, ISSN 0941-0643, E-ISSN 1433-3058, Vol. 33, nr 15, s. 9259-9287Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This paper presents a novel method for designing an adaptive control system using radial basis function neural network. The method is capable of dealing with nonlinear stochastic systems in strict-feedback form with any unknown dynamics. The proposed neural network allows the method not only to approximate any unknown dynamic of stochastic nonlinear systems, but also to compensate actuator nonlinearity. By employing dynamic surface control method, a common problem that intrinsically exists in the back-stepping design, called "explosion of complexity", is resolved. The proposed method is applied to the control systems comprising various types of the actuator nonlinearities such as Prandtl-Ishlinskii (PI) hysteresis, and dead-zone nonlinearity. The performance of the proposed method is compared to two different baseline methods: a direct form of backstepping method, and an adaptation of the proposed method, named APIC-DSC, in which the neural network is not contributed in compensating the actuator nonlinearity. It is observed that the proposed method improves the failure-free tracking performance in terms of the Integrated Mean Square Error (IMSE) by 25%/11% as compared to the backstepping/APIC-DSC method. This depression in IMSE is further improved by 76%/38% and 32%/49%, when it comes with the actuator nonlinearity of PI hysteresis and dead-zone, respectively. The proposed method also demands shorter adaptation period compared with the baseline methods.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 4.
    Ajjan Godoy, Fátima Nadia
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Biomolekylär och Organisk Elektronik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Biohybrid Polymer Electrodes for Renewable Energy Storage2017Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    Daily and seasonally fluctuating energy supply and demand requires adequate energy storage solutions. In recent years electrochemical supercapacitors have attracted considerable attention due to their ability to both store and deliver electrical energy efficiently. Our efforts are focused on developing and optimizing sustainable organic electrode materials for supercapacitors based on renewable bioorganic materials, offering a cheap, environmentally friendly and scalable alternative to store energy. In particular, we are using the second most abundant biopolymer in nature, lignin (Lig), which is an insulating material. However, when used in combination with electroactive and conducting polymers such as polypyrrole (PPy) and poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), the biohybrid electrodes PPy/Lig and PEDOT/Lig display significantly enhanced energy storage performance as compared to the pristine conducting polymers without the lignin. Redox cyclic voltammetry and galvanostatic charge/discharge measurements indicate that the enhanced performance is due to the additional pseudocapacitance generated by the quinone moieties in lignin. Moreover, a conjugated redoxpolymer poly(aminoanthraquinone) PAAQ, with intrinsic quinone functions and excellentstability, has been combined with lignin and PEDOT resulting in a trihybrid bioelectrode. PEDOT compensates the low conductivity of PAAQ and provides electrical pathways to the quinone groups. The electrochemically generated quinones undergo a two electron, two protonredox process within the biohybrid electrodes as revealed by FTIR spectroelectrochemistry.These remarkable features reveal the exciting potential of a full organic energy storage device with long cycle life. Therefore, supercapacitor devices were designed in symmetric or asymmetric two electrode configuration. The best electrochemical performance was achieved by the asymmetric supercapacitor based on PEDOT+Lignin/PAAQ as the positive electrode and PEDOT/PAAQ as the negative electrode. This device exhibits superior electrochemical performance and outstanding stability after 10000 charge/discharge cycles due to the synergistic effect of the two electrodes. Finally, we have characterized the response of this supercapacitor device when charged with the intermittent power supply from an organic photovoltaic module. We have designed charging/discharging conditions such that reserve power was available in the storage device at all times. This work has resulted in an inexpensive fully organic system witht he dual function of energy conversion and storage.

    Delarbeten
    1. Biopolymer hybrid electrodes for scalable electricity storage
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Biopolymer hybrid electrodes for scalable electricity storage
    2016 (Engelska)Ingår i: Materials Horizons, ISSN 2051-6347, E-ISSN 2051-6355, Vol. 3, nr 3, s. 174-185Artikel, forskningsöversikt (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Powering the future, while maintaining a cleaner environment and a strong socioeconomic growth, is going to be one of the biggest challenges faced by mankind in the 21st century. The first step in overcoming the challenge for a sustainable future is to use energy more efficiently so that the demand for fossil fuels can be reduced drastically. The second step is a transition from the use of fossil fuels to renewable energy sources. In this sense, organic electrode materials are becoming increasingly attractive compared to inorganic electrode materials which have reached a plateau regarding performance and have severe drawbacks in terms of cost, safety and environmental friendliness. Using organic composites based on conducting polymers, such as polypyrrole, and abundant, cheap and naturally occurring biopolymers rich in quinones, such as lignin, has recently emerged as an interesting alternative. These materials, which exhibit electronic and ionic conductivity, provide challenging opportunities in the development of new charge storage materials. This review presents an overview of recent developments in organic biopolymer composite electrodes as renewable electroactive materials towards sustainable, cheap and scalable energy storage devices.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    ROYAL SOC CHEMISTRY, 2016
    Nationell ämneskategori
    Annan naturresursteknik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-128741 (URN)10.1039/c5mh00261c (DOI)000375296600002 ()
    Anmärkning

    Funding Agencies|Knut and Alice Wallenberg Foundation; Wallenberg Scholar grant

    Tillgänglig från: 2016-05-31 Skapad: 2016-05-30 Senast uppdaterad: 2017-11-30
    2. Spectroelectrochemical investigation of redox states in a polypyrrole/lignin composite electrode material
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Spectroelectrochemical investigation of redox states in a polypyrrole/lignin composite electrode material
    Visa övriga...
    2015 (Engelska)Ingår i: Journal of Materials Chemistry A, ISSN 2050-7488, Vol. 3, nr 24, s. 12927-12937Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    We report spectroelectrochemical studies to investigate the charge storage mechanism of composite polypyrrole/lignin electrodes. Renewable bioorganic electrode materials were produced by electropolymerization of pyrrole in the presence of a water-soluble lignin derivative acting as a dopant. The resulting composite exhibited enhanced charge storage abilities due to a lignin-based faradaic process, which was expressed after repeated electrochemical redox of the material. The in situ FTIR spectroelectrochemistry results show the formation of quinone groups, and reversible oxidation-reduction of these groups during charge-discharge experiments in the electrode materials. The most significant IR bands include carbonyl absorption near 1705 cm(-1), which is attributed to the creation of quinone moieties during oxidation, and absorption at 1045 cm(-1) which is due to hydroquinone moieties.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    ROYAL SOC CHEMISTRY, 2015
    Nationell ämneskategori
    Materialkemi
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-120069 (URN)10.1039/c5ta00788g (DOI)000356022800044 ()
    Anmärkning

    Funding Agencies|Knut and Alice Wallenberg foundation; Marie Curie network Renaissance; Swedish Government Strategic Research Area in Materials Science on Functional Materials at Linkoping University [2009-00971]

    Tillgänglig från: 2015-07-06 Skapad: 2015-07-06 Senast uppdaterad: 2017-12-04
    3. High performance PEDOT/lignin biopolymer composites for electrochemical supercapacitors
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>High performance PEDOT/lignin biopolymer composites for electrochemical supercapacitors
    Visa övriga...
    2016 (Engelska)Ingår i: Journal of Materials Chemistry A, ISSN 2050-7488, Vol. 4, nr 5, s. 1838-1847Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Developing sustainable organic electrode materials for energy storage applications is an urgent task. We present a promising candidate based on the use of lignin, the second most abundant biopolymer in nature. This polymer is combined with a conducting polymer, where lignin as a polyanion can behave both as a dopant and surfactant. The synthesis of PEDOT/Lig biocomposites by both oxidative chemical and electrochemical polymerization of EDOT in the presence of lignin sulfonate is presented. The characterization of PEDOT/Lig was performed by UV-Vis-NIR spectroscopy, FTIR infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy, cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge. PEDOT doped with lignin doubles the specific capacitance (170.4 F g(-1)) compared to reference PEDOT electrodes (80.4 F g(-1)). The enhanced energy storage performance is a consequence of the additional pseudocapacitance generated by the quinone moieties in lignin, which give rise to faradaic reactions. Furthermore PEDOT/Lig is a highly stable biocomposite, retaining about 83% of its electroactivity after 1000 charge/discharge cycles. These results illustrate that the redox doping strategy is a facile and straightforward approach to improve the electroactive performance of PEDOT.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    ROYAL SOC CHEMISTRY, 2016
    Nationell ämneskategori
    Biologiska vetenskaper
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-125323 (URN)10.1039/c5ta10096h (DOI)000368839200035 ()
    Anmärkning

    Funding Agencies|Power Papers project from the Knut and Alice Wallenberg foundation; Wallenberg Scholar grant from the Knut and Alice Wallenberg foundation; Marie Curie network Renaissance (NA); European Research Council by Starting Grant Innovative Polymers for Energy Storage (iPes) [306250]; Basque Government

    Tillgänglig från: 2016-02-23 Skapad: 2016-02-19 Senast uppdaterad: 2017-11-30
    Ladda ner (pdf)
    omslag
    Ladda ner (jpg)
    presentationsbild
  • 5.
    Alfredson, Jens
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för datavetenskap. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Saab Aeronaut, Linkoping, Sweden.
    Trabasso, Luís Gonzaga
    Linköpings universitet, Institutionen för datavetenskap, Interaktiva och kognitiva system. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. ITA, Brazil.
    Blomstrand, Niklas
    Linköpings universitet, Institutionen för datavetenskap. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Eckerberg, Maria
    Linköpings universitet, Institutionen för datavetenskap. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Klamer, Linda
    Linköpings universitet, Institutionen för datavetenskap. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Ledin, Johanna
    Linköpings universitet, Institutionen för datavetenskap. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Tarander, Jasmine
    Linköpings universitet, Institutionen för datavetenskap, Interaktiva och kognitiva system. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Bång, Magnus
    Linköpings universitet, Institutionen för datavetenskap, Interaktiva och kognitiva system. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Engine Failure Induced Task Load Transient for Simulation Based Certification Aiding for Aircraft2018Ingår i: ADVANCES IN HUMAN ASPECTS OF TRANSPORTATION, SPRINGER INTERNATIONAL PUBLISHING AG , 2018, Vol. 597, s. 79-86Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This study is one of a series of studies, researching various aspects that all aim at enhanced simulation based certification aiding for aircraft. An experimental within-group design study was performed with 10 participants ( 5 male, and 5 female). The results showed a significant difference, F(2,16) = 5.11, p = 0.019, in mental workload between an engine failure condition and an normal condition for eye blink frequency. No effect of speed at the engine failure event on mental workload was found.

  • 6.
    Andersson, Elin
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    Falinger, Alva
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    Hur kan flexibiliteten hos värmepumpar utnyttjas för att minska belastningen på elnätet vid vissa tidpunkter?: En fallstudie hos fastighetsbolaget Vasakronan2021Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 7.
    Andersson, Harald
    et al.
    Univ Gavle, Sweden.
    Cehlin, Mathias
    Univ Gavle, Sweden.
    Moshfegh, Bahram
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Univ Gavle, Sweden.
    An investigation concerning optimal design of confluent jets ventilation with variable air volume2023Ingår i: The International Journal of Ventilation, ISSN 1473-3315, E-ISSN 2044-4044Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This parametric study aims to predict the performance of confluent jets ventilation (CJV) with variable air volume (VAV) from four CJV design parameters. A combination of computational fluid dynamics (CFD), and response surface method (RSM) has been used to predict the energy efficiency, thermal comfort and IAQ for the four expected vital design variables, i.e., heat load (X-H), number of nozzles (X-N), airflow rate (X-Q) and supply temperature (X-TS). The RSM was used to generate a quadratic equation for the response variables exhaust temperature (T-E), supply temperature (T-P), PMV, DR, epsilon(T) and ACE. The RSM shows that the T-E, T-P and PMV were independent of the number of nozzles. The proposed equations were used to generate setpoints optimized for thermal comfort (PMV) for summer, spring and winter cases with different CLO factors and different T-S under a scenario where the heat load varied between 10-30 W/m(2). T-E was used as setpoint to regulate the airflow rate to keep the PMV values close to zero. The results show that by adapting the T-S to the CLO factor both thermal comfort and the energy efficiency can be improved. Further energy reduction can be gained by downregulating the airflow rate to keep the T-P at a fixed setpoint when the heat load is decreased. This means that a CJV can effectively be combined with VAV to improve environmental performance with good thermal comfort (-0.5 < PMV < 0.5, DR < 20%), above average IAQ (ACE approximate to 106%) and with a higher heat removal efficiency (epsilon(T) approximate to 110%) than conventional mixing ventilation. Highlights center dot Parametric study of Confluent jet ventilation with VAV center dot Optimization of set points for VAV scheme with confluent jet ventilation center dot Increased ventilation performance with optimized VAV set points center dot Reduced energy cost with VAV set points optimized for thermal comfort and IAQ

  • 8.
    Andersson, Håkan
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanik och hållfasthetslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Epiroc, Tools & Attachments Division, Dragonvägen 2, Kalmar, 391 27, Sweden.
    Holmberg, Joakim
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanik och hållfasthetslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Simonsson, Kjell
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanik och hållfasthetslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Hilding, D.
    Dynamore Nordic AB, Brigadgatan 5, Linköping, 587 58, Sweden.
    Schill, M.
    Dynamore Nordic AB, Brigadgatan 5, Linköping, 587 58, Sweden.
    Borrvall, T.
    Dynamore Nordic AB, Brigadgatan 5, Linköping, 587 58, Sweden.
    Sigfridsson, E.
    Epiroc, Tools & Attachments Division, Dragonvägen 2, Kalmar, 391 27, Sweden.
    Leidermark, Daniel
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanik och hållfasthetslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Simulation of leakage flow through dynamic sealing gaps in hydraulic percussion units using a co-simulation approach2021Ingår i: Simulation (San Diego, Calif.), ISSN 1569-190X, E-ISSN 1878-1462, Vol. 111, artikel-id 102351Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In this study, a previously developed co-simulation method has been expanded to also simulate the dynamic behaviour of sealing gap regions in hydraulic percussion units. This approach is based on a 1D system model representing the fluid components and a 3D finite element model representing the structural parts of a hydraulic hammer. The sealing gap is a fundamental feature of a percussion unit, where the reciprocating motion of the piston is generated by the valve mechanism of the sealing gap. When the gap is closed it will prevent fluid flow between regions of different pressure levels. However, a small leakage flow through the gap will always occur which size depends on the clearance and the position of the piston. The method proposed here will take the structural motion and deformation into consideration when calculating the leakage flow. The deformed state of the structure is approximated by a cylindrical surface, in a least square manner, and communicated through the co-simulation interface to the fluid simulation module, and then used when calculating the leakage flow. This method aims at a more accurate simulation of the leakage flow that will not only yield a more realistic description of the mechanism on the local level, but also a more accurate estimation of global parameters such as overall performance and efficiency. The results indicate that the simulated leakage flow will decrease when dynamic gaps are used in comparison to static gaps, which is a consequence of the deformed structure that will generate smaller clearances. The leakage flow for the dynamic gaps will even be lower than for the static perfectly concentric case, mainly due to the reduction of clearances. The results also indicate that the dynamic eccentricity does not have a major influence on the leakage flow. The outcome from this study highlights the potentials of the described co-simulation approach for analysing the dynamics of the sealing gaps in a hydraulic percussion unit (i.e. gap heights, eccentricity ratios, etc.) including the evaluation of leakage flows and its impact on the overall performance. © 2021

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 9.
    Andersson, Jim
    et al.
    Luleå University of Technology, Sweden.
    Lundgren, Joakim
    Luleå University of Technology, Sweden.
    Malek, Laura
    Lund University, Sweden.
    Hultegren, Christian
    Lund University, Sweden.
    Pettersson, Karin
    Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden.
    Wetterlund, Elisabeth
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    System studies on biofuel production via integrated biomass gasification2013Rapport (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    A large number of national and international techno-economic studies on industrially integrated gasifiers for production of biofuels have been published during the recent years. These studies comprise different types of gasifiers (fluidized bed, indirect and entrained flow) integrated in different industries for the production of various types of chemicals and transportation fuels (SNG, FT-products, methanol, DME etc.) The results are often used for techno-economic comparisons between different biorefinery concepts. One relatively common observation is that even if the applied technology and the produced biofuel are the same, the results of the techno-economic studies may differ significantly.

    The main objective of this project has been to perform a comprehensive review of publications regarding industrially integrated biomass gasifiers for motor fuel production. The purposes have been to identify and highlight the main reasons why similar studies differ considerably and to prepare a basis for “fair” techno-economic comparisons. Another objective has been to identify possible lack of industrial integration studies that may be of interest to carry out in a second phase of the project.

    Around 40 national and international reports and articles have been analysed and reviewed. The majority of the studies concern gasifiers installed in chemical pulp and paper mills where black liquor gasification is the dominating technology. District heating systems are also well represented. Only a few studies have been found with mechanical pulp and paper mills, steel industries and the oil refineries as case basis. Other industries have rarely, or not at all, been considered for industrial integration studies. Surprisingly, no studies regarding integration of biomass gasification neither in saw mills nor in wood pellet production industry have been found.

    There are several reasons why the results of the reviewed techno-economic studies vary. Some examples are that different system boundaries have been set and that different technical and economic assumptions have been made, product yields and energy efficiencies may be calculated using different methods etc. For obvious reasons, the studies are not made in the same year, which means that different monetary exchange rates and indices have been applied. It is therefore very difficult, and sometimes even impossible, to compare the technical as well as the economic results from the different studies. When technical evaluations are to be carried out, there is no general method for how to set the system boundaries and no right or wrong way to calculate the system efficiencies as long as the boundaries and methods are transparent and clearly described. This also means that it becomes fruitless to compare efficiencies between different concepts unless the comparison is done on an exactly equal basis.

    However, even on an equal basis, a comparison is not a straight forward process. For example, calculated efficiencies may be based on the marginal supply, which then become very dependent on how the industries exploit their resources before the integration. The resulting efficiencies are therefore very site-dependent. Increasing the system boundaries to include all in- and outgoing energy carriers from the main industry, as well as the integrated gasification plant (i.e. total plant mass and energy balance), would inflict the same site-dependency problem. The resulting system efficiency is therefore a measure of the potential improvement that a specific industry could achieve by integrating a biomass gasification concept.

    When estimating the overall system efficiency of industrial biorefinery concepts that include multiple types of product flows and energy sources, the authors of this report encourage the use of electrical equivalents as a measure of the overall system efficiency. This should be done in order to take the energy quality of different energy carriers into concern.

    In the published economic evaluations, it has been found that there is a large number of studies containing both integration and production cost estimates. However, the number of references for the cost data is rather limited. The majority of these have also been published by the same group of people and use the same or similar background information. The information in these references is based on quotes and estimates, which is good, however none of these are publically available and therefore difficult to value with respect to content and accuracy.

    It has further been found that the variance in the operational costs is quite significant. Something that is particularly true for biomass costs, which have a high variance. This may be explained by natural variations in the quality of biomass used, but also to the different markets studied and the dates when the studies were performed. It may be seen from the specific investment costs that there is a significant spread in the data. It may also be seen that the differences in capital employed and process yields will result in quite large variations in the production cost of the synthetic fuels. On a general note, the studies performed are considering future plants and in some cases assumes technology development. It is therefore relevant to question the use of today’s prices of utilities and feedstock’s. It is believed that it would be more representative to perform some kind of scenario analysis using different parameters resulting in different cost assumptions to better exemplify possible futures.

    Due to the surprising lack of reports and articles regarding integration of biomass gasifiers in sawmills, it would be of great interest to carry out such a study. Also larger scale wood pellet production plants could be of interest as a potential gasification based biorefinery.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 10.
    Andric, Jelena S.
    et al.
    Chalmers University of Technology, Sweden.
    Lindström, Stefan B
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanik och hållfasthetslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Sasic, Srdjan M.
    Chalmers University of Technology, Sweden.
    Nilsson, Håkan
    Chalmers University of Technology, Sweden.
    PARTICLE-LEVEL SIMULATIONS OF FLOCCULATION IN A FIBER SUSPENSION FLOWING THROUGH A DIFFUSER2017Ingår i: Thermal Science, ISSN 0354-9836, E-ISSN 2334-7163, Vol. 21, s. S573-S583Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    We investigate flocculation in dilute suspensions of rigid, straight fibers in a decelerating flow field of a diffuser. We carry out numerical studies using a particle-level simulation technique that takes into account the fiber inertia and the non-creeping fiber-flow interactions. The fluid flow is governed by the Reynolds averaged Navier-Stokes equations with the standard k-omega eddy-viscosity turbulence model. A one-way coupling between the fibers and the flow is considered with a stochastic model for the fiber dispersion due to turbulence. The fibers interact through short-range attractive forces that cause them to aggregate into flocs when fiber-fiber collisions occur. We show that ballistic deflection of fibers greatly increases the flocculation in the diffilser. The inlet fiber kinematics and the fiber inertia are the main parameters that affect fiber flocculation in the predffuser region.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 11.
    Angren, Jimmy
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Arnoldsson, Joel
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Fjärrvärmens konkurrenskraft: En analys av olika uppvärmningsteknikers kostnadseffektivitet och kunders beslutsfattande2014Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Historiskt sett har den Svenska värmemarknaden dominerats av fjärrvärmen som i princip varit det enda kostnadseffektiva alternativet där det funnits tillgängligt. På senare tid har dock spelreglerna börjat på att förändras, bland annat på grund av värmepumparnas intåg, en förändrad energipolitik och ökade kundkrav – vilket har lett till en mer konkurrensutsatt marknad. Denna studie syftar till att både kvantitativt och kvalitativt analysera fjärrvärmens konkurrenskraft jämfört med alternativa uppvärmningstekniker, med fokus på segmenten flerbostadshus, övriga- samt offentliga lokaler.

    Efter en inledande marknadsundersökning bedömdes värmepumpar i kombination med el eller fjärrvärme, samt pellets i kombination med RME, kunna vara konkurrenskraftiga med fjärrvärme. Därefter beräknades livscykelkostnaden för dessa värmesystem för en generell fastighet som en funktion av dess energibehov och utnyttjningstid, samt för ett antal typanvändare. Dessa typanvändare identifierades genom att analysera förbrukningsstatistik från Vattenfall. Vidare genomfördes flera intervjuer med branschexperter parallellt med att en enkät sammanställdes som riktade sig till energi- och klimatrådgivare i Sverige. Enkäten syftade till att få en nulägesbeskrivning av fastighetsägares syn på värmemarknaden och på så sätt bidra till den kvalitativa analysdelen.

    Resultatet visar att det rent kostnadsmässigt är små skillnader mellan fjärrvärme och övriga alternativ givet de antaganden som författarna anser är rimliga. För ett typiskt flerbostadshus är fjärrvärme mer fördelaktigt men för en typisk övrig eller offentlig lokal är bergvärme ett marginellt bättre alternativ. Frånluftsvärmepump med fjärrvärme är i båda fallen en billig lösning. Dock visar känslighetsanalysen att det kan skilja med mer än en faktor 2,5 i livscykelkostnad för samtliga alternativ beroende på vilka antaganden som görs.

    Således är valet av värmesystem ur fastighetsägarens perspektiv nära kopplat till riskbedömning, vad denne tror om framtiden och vilken relation de har till nuvarande värmeleverantör. För alla fastighetsägare är säker och problemfri drift den viktigaste parametern utöver kostnaden. Det finns även en ovisshet kring framtida prishöjningar av både el- och fjärrvärme, vilket leder till osäkra kalkyler. Därför kan förtroendet och relationen med nuvarande värmeleverantör vara avgörande vid en beslutssituation. En hög investeringskostnad är också en tydlig barriär - parallellt som investeringen ofta konkurrerar med andra energi- och fastighetsåtgärder om samma budget. Miljöfrågan är viktig för offentliga lokaler och kan vara det även för övriga lokaler, men är sällan av stor betydelse för flerbostadshus.

    Sammanfattningsvis är det svårt att avgöra vilket alternativ som är mest konkurrenskraftigt i dagsläget. Flera faktorer spelar in och livscykelkostnaden kan variera kraftigt mellan bästa och sämsta fall för uppvärmningsalternativen. Emellertid indikerar denna studie att en effektbaserad prismodell leder till att fjärrvärmen stärker sin konkurrenssituation bland flerbostadshus men blir mer utsatt i segmenten offentliga respektive övriga lokaler. Särskilt i det senare är bergvärmepumpar ett växande hot.

    För att bibehålla sin konkurrenskraft är det viktigt att fjärrvärmeleverantörerna är transparenta och tydliga i kommunikationen mot sina kunder, framförallt när det gäller prisutvecklingen. På sikt kan affärsmodellen och erbjudandet behöva innafatta mer än bara värmeleveransen, exempelvis stöd vid energieffektivisering, miljöcertifierad värme samt ett komforterbjudande.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Fjärrvärmens konkurrenskraft
  • 12.
    Apeaning, Raphael Wentemi
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Energy Efficiency and Management in Industries: a case study of Ghana’s largest industrial area.2012Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    The judicious use of energy by industries is a key lever for ensuring a sustainable industrial development. The cost effective application of energy management and energy efficiency measures offers industries with an effective means of gaining both economic and social dividend, also reducing the negative environmental effects of energy use. Unfortunately, industries in developing countries are lagging behind in the adoption of energy efficiency and management measures; as such missing the benefits of implementation.

    This study is aims at enhance the knowledge of industrial energy efficiency and management strategies in Ghana, by investigating the present level of energy (and efficiency) management practices in Ghana largest industrial park (i.e. Tema industrial area). The study also incorporates the investigation of also investigation of barriers to and driving forces for the implementation of energy efficiency measure; to shed light on the rationale for both the adoption and non-adoption of cost effective industrial energy efficient technologies in Ghana. This study was carried out using a semi-structure interview due to the explorative nature of the study. The interviews were conducted in sessions, in the first session respondents were asked describe the energy management strategies in used in the respective companies. In the second session, respondents were asked to fill a structured questionnaire covering the various aspects of the study.

    The results reveal that energy is poorly managed in the industrial area and there is an energy efficiency gap resulting from the low implementation energy efficiency measures. In addition the reveals that the important barriers impeding the implementation of cost effective energy efficiency technologies or measures in the surveyed firms principally stems from rational behavior economic barriers, which are deeply linked to the lack of government frameworks for industrial energy efficiency. The study also finds that economic gains related to ‘cost reductions resulting from lowered energy use’ and ‘threats of rising energy prices’ are the most important drivers for implementing energy efficiency measures or technologies.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 13.
    Arababadi, Reza
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Energy Use in the EU Building Stock - Case Study: UK2012Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Previous studies in building energy assessmnet have made it clear that the largest potential energy efficiency improvements are conected to the retrofitting of existing buildings. But, lack of information about the building stock and associated modelling tools is one of the barriers to assessment of energy efficiency strategies in the building stocks. Therefore, a methodology has been developed to describe any building stock by the means of archetype buildings.  The aim has been to assess the effects of energy saving measures. The model which is used for the building energy simulation is called:  Energy, Carbon and Cost Assessment for Buildings Stocks (ECCABS). This model calculated the net energy demand aggregated in heating, cooling, lighting, hotwater and appliances.

     

    This model has already been validated using the Swedish residential stock as a test case. The present work continues the development of the methodology by focusing on the UK building stock by discribing the UK building stock trough archetype buildings and their physical properties which are used as inputs to the ECCABS. In addition, this work seekes to check the adequacy of applying the ECCABS model to the UK building stock. The outputs which are the final energy use of the entire building stock are compared to data available in national and international sources.

     

    The UK building stoch is described by a total of 252 archetype buildings. It is determined by considering nine building typologies, four climate zones, six periods of construction and two types of heating systems. The total final energy demand calculated by ECCABS for the residential sector is 578.83 TWh for the year 2010, which is 2.6 % higher than the statistics provided by the Department of Energy and Climate Change(DECC). In the non-residential sector the total final energy demand is 77.28 TWh for the year 2009, which is about 3.2% lower than the energy demand given by DECC. Potential reasons which could have affected the acuracy of the final resualts are discussed in this master thesis. 

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Thesis_Reza_Arababadi
  • 14.
    Arfwidsson, Oskar
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    Andersson, Elias
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    Benchmarking av industriella små och medelstora företags energiprestanda: Presentation av en metod för beräkning av energieffektiviseringsindex2016Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Industrisektorn står idag cirka 30 % av slutenergianvändningen i västvärlden. En betydande energibesparingspotential genom energieffektivisering av energianvändande processer har identifierats inom sektorn. Forskning har visat att det finns en särskilt stor potential för energieffektivisering hos små och medelstora företag, men att det samtidigt finns hinder som leder till att ekonomiskt rationella energieffektiviseringsåtgärder inte genomförs. Dessa hinder är bland annat kopplade till bristande kunskap om den egna energianvändningen.

    Ett verktyg för att öka medvetenheten om detta hos företagen är benchmarking av energianvändande processer, som ger dem möjlighet att jämföra sin egen energianvändning mot andra företag. Utifrån tidigare forskning och erfarenheter på området har en ny metod föreslagits för beräkning av ett energieffektiviseringsindex, vars syfte är att visa på varje företags energiprestanda i förhållande till andra företag.

    I examensarbetet genomfördes en litteraturstudie där vetenskapliga artiklar och rapporter som behandlade benchmarking av energianvändning studerades. Vidare genomfördes en intervjustudie med aktörer som har erfarenhet och inblick i företagens energiarbete, vilket inkluderade myndigheter, operativa tillsynsmyndigheter och energikartläggare. Litteratur- och intervjustudien visade att det finns en efterfrågan att kunna jämföra energianvändningen mellan industrier genom benchmarking. Benchmarking av energianvändande processer bedömdes ha särskilt god potential för att uppnå energibesparingspotentialer genom identifiering av energieffektiviseringsåtgärder.

    Den föreslagna metoden möjliggör beräkning av ett energieffektiviseringsindex som är baserat på enskilda energianvändande processer inom en industrianläggning. Detta möjliggör benchmarking av energianvändande processer såväl som hela industriella anläggningar. Metoden testades och validerades på svenska små och medelstora sågverk med underlag från energikartläggningsrapporter och Energimyndighetens databas som sammanställts i samband med det svenska stödet för energikartläggningar.

    Validering av den framtagna metoden visade att potential för energieffektiviseringar kan identifieras genom beräknande av ett energieffektiviseringsindex. Metoden förutsätter dock att jämförelser görs inom en bransch, särskilt när det gäller industriers produktionsprocesser. Vidare krävs att metoden appliceras på ytterligare branscher för att stärka metodens tillförlitlighet. Om den till Energimyndigheten inrapporterade energidatan i samband med stödet för energikartläggning i små och medelstora företag ska användas krävs ytterligare kvalitetssäkring av underlaget.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 15.
    Arnoldsson, Joel
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Adsorption Chillers: uptake of Ethanol on Type RD Silica gel2012Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10,5 poäng / 16 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    The adsorption cooling technology has the potential to replace all vapor compression based chillers in the future. So, in all over the world immense researches are going on in this field. The purpose of this report is to experimentally investigate whether ethanol could serve as a refrigerant in the technology. Compared to water it has freezing point below 0 °C (-114.1 °C) and can therefore in theory be used in refrigeration applications. The report begins with the theory regarding the adsorption cooling process, describing the cycle and parameters that affect the Coefficient of Performance (COP).In the actual experiment, adsorption between the silica gel and the ethanol vapor is studied at various pressures by maintaining isothermal conditions. An experimental apparatus (Constant Volume Variable Pressure apparatus - CVVP) was fabricated, assembled and tested for this project. After the assembly and testing, volume calibration for the apparatus was carried out as it is essential to know in further experimental calculation. All the data related with the fabrication, assembly and testing of the apparatus and the volume calibrations are presented later in this report in detail.Adsorption experiments are conducted at 301.15K, 311.15K, 321.15K and 331.15K with varying inlet pressure condition to the system and then the uptake data is calculated for each and every experiments using ideal gas equation. Subsequently, the validations of the experimental data with the standard adsorption isotherms are done. Dubinin-Astakhov is found to be the most ideal isotherm to simulate the theoretical data. Its RMSE (Root Mean Square Error) value is found to be 0.506%. It is concluded that ethanol valid option for refrigeration, but further research is needed and recommended.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Adsorption chillers - uptake of ethanol on type RD silica gel
  • 16.
    Artini, Cristina
    et al.
    Univ Genoa, Italy; CNR, Italy.
    Pennelli, Giovanni
    Univ Pisa, Italy.
    Graziosi, Patrizio
    CNR ISMN, Italy; Univ Warwick, England.
    Li, Zhen
    Univ Warwick, England.
    Neophytou, Neophytos
    Univ Warwick, England.
    Melis, Claudio
    Univ Cagliari, Italy.
    Colombo, Luciano
    Univ Cagliari, Italy.
    Isotta, Eleonora
    Univ Trento, Italy; Michigan State Univ, MI USA.
    Lohani, Ketan
    Univ Trento, Italy.
    Scardi, Paolo
    Univ Trento, Italy.
    Castellero, Alberto
    Univ Turin, Italy.
    Baricco, Marcello
    Univ Turin, Italy.
    Palumbo, Mauro
    Univ Turin, Italy.
    Casassa, Silvia
    Univ Turin, Italy.
    Maschio, Lorenzo
    Univ Turin, Italy.
    Pani, Marcella
    Univ Genoa, Italy; CNR SPIN Genova, Italy.
    Latronico, Giovanna
    Shibaura Inst Technol, Japan.
    Mele, Paolo
    Shibaura Inst Technol, Japan.
    Di Benedetto, Francesca
    ENEA Italian Natl Agcy New Technol Energy & Susta, Italy.
    Contento, Gaetano
    ENEA Italian Natl Agcy New Technol Energy & Susta, Italy.
    De Riccardis, Maria Federica
    ENEA Italian Natl Agcy New Technol Energy & Susta, Italy.
    Fucci, Raffaele
    ENEA Italian Natl Agcy New Technol Energy & Susta, Italy.
    Palazzo, Barbara
    ENEA Italian Natl Agcy New Technol Energy & Susta, Italy.
    Rizzo, Antonella
    ENEA Italian Natl Agcy New Technol Energy & Susta, Italy.
    Demontis, Valeria
    CNR, Italy; CNR, Italy.
    Prete, Domenic
    CNR, Italy; CNR, Italy.
    Isram, Muhammad
    Univ Modena & Reggio Emilia, Italy.
    Rossella, Francesco
    Univ Modena & Reggio Emilia, Italy.
    Ferrario, Alberto
    CNR ICMATE, Italy.
    Miozzo, Alvise
    CNR ICMATE, Italy.
    Boldrini, Stefano
    CNR ICMATE, Italy.
    Dimaggio, Elisabetta
    Univ Pisa, Italy.
    Franzini, Marcello
    Univ Torino, Italy; Univ Torino, Italy.
    Galliano, Simone
    Univ Torino, Italy.
    Barolo, Claudia
    Univ Torino, Italy; Univ Torino, Italy.
    Mardi, Saeed
    Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Laboratoriet för organisk elektronik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Univ Roma Tor Vergata, Italy; Univ Roma Tor Vergata, Italy.
    Reale, Andrea
    Univ Roma Tor Vergata, Italy; Univ Roma Tor Vergata, Italy.
    Lorenzi, Bruno
    Univ Milano Bicocca, Italy.
    Narducci, Dario
    Univ Milano Bicocca, Italy.
    Trifiletti, Vanira
    Univ Milano Bicocca, Italy; Univ Milano Bicocca, Italy.
    Milita, Silvia
    CNR, Italy.
    Bellucci, Alessandro
    CNR, Italy.
    Trucchi, Daniele M.
    CNR, Italy.
    Roadmap on thermoelectricity2023Ingår i: Nanotechnology, ISSN 0957-4484, E-ISSN 1361-6528, Vol. 34, nr 29, artikel-id 292001Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The increasing energy demand and the ever more pressing need for clean technologies of energy conversion pose one of the most urgent and complicated issues of our age. Thermoelectricity, namely the direct conversion of waste heat into electricity, is a promising technique based on a long-standing physical phenomenon, which still has not fully developed its potential, mainly due to the low efficiency of the process. In order to improve the thermoelectric performance, a huge effort is being made by physicists, materials scientists and engineers, with the primary aims of better understanding the fundamental issues ruling the improvement of the thermoelectric figure of merit, and finally building the most efficient thermoelectric devices. In this Roadmap an overview is given about the most recent experimental and computational results obtained within the Italian research community on the optimization of composition and morphology of some thermoelectric materials, as well as on the design of thermoelectric and hybrid thermoelectric/photovoltaic devices.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 17.
    Ask, Per
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för medicinsk teknik, Fysiologisk mätteknik. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Tibbling, Lita
    Evaluation of a new method for abdominal compression for use in oesophageal investigation.1982Ingår i: Scandinavian Journal of Gastroenterology, ISSN 0036-5521, E-ISSN 1502-7708, Vol. 17, nr 2, s. 269-272Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The use of conventional extra-abdominal compression with a constant cuff pressure was shown to give various pressures intra-abdominally in different subjects. A feedback system was therefore used, in which the extra-abdominal pressure is controlled by the intra-abdominal pressure. For an intra-abdominal pressure increase of 15 mm Hg the external cuff pressure in 20 subjects varied from 21 to 98 mm Hg. There was, however, an almost linear relationship between increased intra-abdominal pressure and cuff pressure. The extra-abdominal pressure required to obtain a certain intra-abdominal pressure also varied with the size of the cuff. To obtain relevant and comparable results in studies of hiatal incompetence and gastro-oesophageal reflux, the feedback system is recommended and the size of the intra-abdominal cuff should be stated.

  • 18.
    Assis Lana e Cruz, Igor
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    Energy and material balances of wastewater treatment, including biogas production, at a recycled board mill2016Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Challenges surrounding energy have gained increased attention, which is not least reflected in the 2030 Agenda for Sustainable Development and the Sustainable Development Goals (SDGs). Energy issues have also become a pressing matter for most countries in the last decades. The reasons for this are not only related to the effects of the emission of greenhouse gases (GHG) from fossil fuels and their impact in climate change, but also span through other issues such as security of energy supply with geopolitical considerations and competitiveness of industry. To address these issues, a collection of public policies ranging from the international to local levels have been implemented.

    Sweden has historically had lower energy prices than its European counterparts, which has resulted in its industry having a relatively higher share of electricity in the total energy use by industry. The share of electricity accounts for 35% of total energy use in Swedish industry. This has led to efficiency measures being overlooked by industry, and the pulp and paper industry is by far the biggest energy user, with a share of 51% of the total energy use by industry. The variation of energy prices, and particularly electricity prices have obvious implications on the competitiveness of this sector.

    Production of biogas in pulp and paper mills has been gaining attention, and is now the target of an increasing number of scientific studies. The interest for this industry is not only related to security of energy supply and the environmental performance of the biogas itself, but there are also considerations regarding the biogas plant as an alternative to treat the large flows of wastewaters and other waste stream in this sector. There is an estimated biogas production potential of 1 TWh within this industry in Sweden, which accounts for 60% of the current biogas production in the country.

    Pulp and paper mills commonly rely on aerated biological treatment to deal with waste streams with high organic content This biological process has a high energy demand, and the integration of an anaerobic treatment, along with the use of the biogas for heat and electricity can yield a net positive energy recovery for the combined plant.

    This project analyses the current energy and material performance of an anaerobic biological treatment combined with an aerobic biological treatment in a recycled board mill. The anaerobic treatment is performed upstream of the aerobic one and removes most of the chemical oxygen demand of the wastewater.

    Energy and material balances for the plant are presented, and a comparison of the wastewater treatment plant running before and after the start-up of the biogas plant is made. The plant operation with the anaerobic digestion has shown an increased energy use of 9.4% coupled to an increased flow of wastewater of 7.7%. The average biogas production is 72 Nm³/h, which accounts for 440 kWh and is currently being flared. The introduction of AD has largely decrease the organic load in the aerobic treatment, by nearly 50%. This project ends with an optimisation model implemented with the optimisation tool reMIND to investigate potential optimisation strategies for the operation of the combined plant. The model has shown to be adequate to describe electricity use with mean error below 10%. For the biogas production, the mean error was of 16%.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Thesis report Igor Cruz
  • 19. Beställ onlineKöp publikationen >>
    Azeez, Ahmed
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanik och hållfasthetslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    High-Temperature Fatigue in a Steam Turbine Steel: Modelling of Cyclic Deformation and Crack Closure2021Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [en]

    Existing conventional thermal power plants are retrofitted for flexible operations to assist the transition toward more renewable energies. The deployment of many renewable energy power plants is necessary to achieve a clean environment with less pollution. However, the intermittent nature of renewable energies, due to weather changes, and the lack of efficient large energy storage systems put renewables at a disadvantage. Flexible operations of power plants imply fast and frequent start-ups. Thus, retrofitted power production plants can be utilised as an energy backup to satisfy the immediate demand during peak energy times or when renewable energies are suddenly limited. 

    Large thermal power plants generally employ steam turbines with high inlet temperature and pressure steam conditions. Materials used for components at the high-temperature turbine sections are expected to withstand harsh environments. The use of 9-12 % Cr martensitic steels is desirable due to, among other things, their superior resistance to creep for temperatures up to 625 °C. Retrofitting for flexible operations put steam turbine components under high-temperature fatigue loading conditions different from how they were designed before. The flexible operations could lead to fatigue cracking at critical locations, such as grooves and notches at the inner steam turbine casing. Thus, fatigue behaviour understanding of steam turbine materials under such loading conditions is essential for components life prediction. Accurate and less conservative fatigue life prediction approach is necessary to extend the turbine components life, which reduces waste and provides economic benefits. This can be done by extending operations past crack initiation phase and allowing controlled propagation of cracks in the components. 

    Within the 9-12 % Cr steel class, the martensitic steam turbine steel called FB2 is studied under high-temperature fatigue. This includes investigating high-temperature fatigue life behaviour, cyclic deformation behaviour, stress relaxation behaviour, and crack propagation behaviour along with crack closure behaviour. This was achieved by experimentally testing samples made from FB2 steel under isothermal low cycle fatigue, isothermal fatigue crack propagation, and thermomechanical fatigue crack propagation. 

    Delarbeten
    1. Low cycle fatigue life modelling using finite element strain range partitioning for a steam turbine rotor steel
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Low cycle fatigue life modelling using finite element strain range partitioning for a steam turbine rotor steel
    2020 (Engelska)Ingår i: Theoretical and applied fracture mechanics (Print), ISSN 0167-8442, E-ISSN 1872-7638, Vol. 107, artikel-id 102510Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Materials made for modern steam power plants are required to withstand high temperatures and flexible operational schedule. Mainly to achieve high efficiency and longer components life. Nevertheless, materials under such conditions experience crack initiations and propagations. Thus, life prediction must be made using accurate fatigue models to allow flexible operation. In this study, fully reversed isothermal low cycle fatigue tests were performed on a turbine rotor steel called FB2. The tests were done under strain control with different total strain ranges and temperatures (20 °C to 625 °C). Some tests included dwell time to calibrate the short-time creep behaviour of the material. Different fatigue life models were evaluated based on total life approach. The stress-based fatigue life model was found unusable at 600 °C, while the strain-based models in terms of total strain or inelastic strain amplitudes displayed inconsistent behaviour at 500 °C. To construct better life prediction, the inelastic strain amplitudes were separated into plastic and creep components by modelling the deformation behaviour of the material, including creep. Based on strain range partitioning approach, the fatigue life depends on different damage mechanisms at different strain ranges at 500 °C. This allows for the formulation of life curves based on either plasticity-dominated damage or creep-dominated damage. At 600 °C, creep dominated while at 500 °C creep only dominates for higher strain ranges. The deformation mechanisms at different temperatures and total strain ranges were characterised by scanning electron microscopy and by quantifying the amount of low angle grain boundaries. The quantification of low angle grain boundaries was done by electron backscatter diffraction. Microscopy revealed that specimens subjected to 600 °C showed signs of creep damage in the form of voids close to the fracture surface. In addition, the amount of low angle grain boundaries seems to decrease with the increase in temperature even though the inelastic strain amplitude was increased. The study indicates that a significant amount of the inelastic strain comes from creep strain as opposed of being all plastic strain, which need to be taken into consideration when constructing a life prediction model.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2020
    Nyckelord
    Creep-fatigue interaction, Creep-resistant steel, EBSD, Low cycle fatigue, Steam turbine steel, Strain range partitioning
    Nationell ämneskategori
    Teknisk mekanik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-164610 (URN)10.1016/j.tafmec.2020.102510 (DOI)000528008200019 ()2-s2.0-85079627150 (Scopus ID)
    Anmärkning

    Funding agencies: European UnionEuropean Union (EU) [764545]

    Tillgänglig från: 2020-03-26 Skapad: 2020-03-26 Senast uppdaterad: 2023-09-29Bibliografiskt granskad
    2. Out-of-phase thermomechanical fatigue crack propagation in a steam turbine steel — modelling of crack closure
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Out-of-phase thermomechanical fatigue crack propagation in a steam turbine steel — modelling of crack closure
    Visa övriga...
    2021 (Engelska)Ingår i: International Journal of Fatigue, ISSN 0142-1123, E-ISSN 1879-3452, Vol. 149, artikel-id 106251Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Understanding of crack growth behaviour is necessary to predict accurate fatigue lives. Out-of-phase thermomechanical fatigue crack propagation tests were performed on FB2 steel used in high-temperature steam turbine sections. Testing results showed crack closure where the compressive part of the fatigue cycle affected crack growth rate. Crack closing stress was observed to be different, and had more influence on the growth rate, than crack opening stress. Crack growth rate was largely controlled by the minimum temperature of the cycle, which agreed with an isothermal crack propagation test. Finite element models with stationary sharp cracks captured the crack closure behaviour.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2021
    Nyckelord
    Thermomechanical fatigue, Fatigue crack growth, High temperature steel, Crack closure, Numerical modelling
    Nationell ämneskategori
    Teknisk mekanik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-174692 (URN)10.1016/j.ijfatigue.2021.106251 (DOI)000655657600001 ()
    Anmärkning

    Funding: European UnionEuropean Commission [764545]; Siemens AG

    Tillgänglig från: 2021-03-30 Skapad: 2021-03-30 Senast uppdaterad: 2023-09-29
    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
    Ladda ner (png)
    presentationsbild
  • 20.
    Banerjee, Debashree
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Laboratoriet för organisk elektronik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Hallberg, Tomas
    FOI Swedish Def Res Agcy, Sweden.
    Chen, Shangzhi
    Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Laboratoriet för organisk elektronik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Kuang, Chaoyang
    Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Laboratoriet för organisk elektronik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Liao, Mingna
    Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Laboratoriet för organisk elektronik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Kariis, Hans
    FOI Swedish Def Res Agcy, Sweden.
    Jonsson, Magnus
    Linköpings universitet, Institutionen för teknik och naturvetenskap, Laboratoriet för organisk elektronik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Electrical tuning of radiative cooling at ambient conditions2023Ingår i: Cell Reports Physical Science, E-ISSN 2666-3864, Vol. 4, nr 2, artikel-id 101274Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Passive radiative cooling forms a sustainable means for cooling of objects through thermal radiation. Along with progress on static cooling systems, there is an emerging need for dynamic control to enable thermoregulation. Here, we demonstrate temperature regu-lation of devices at ambient pressure and temperature by electri-cally tuning their radiative cooling power. Our concept exploits the possibility to electrochemically tune the thermal emissivity and thereby cooling power of a conducting polymer, which enabled reversible control of device temperatures of around 0.25 degrees C at ambient conditions in a sky simulator. Besides tuneable radiative cooling by exposure to the sky, the concept could also contribute to reduced needs for indoor climate control by enabling dynamic control of thermal energy flows between indoor objects, such as be-tween people and walls.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 21.
    Bergdahl, Gustav
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Olevik, Jonas
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    En algoritm för automatisk feldetektering och diagnos av ett luftbehandlingsaggregat2015Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Större byggnader innehåller en mängd installationsteknik för att hålla inneklimatet behagligt. Dessa tekniska system övervakas automatiskt för att större fel och driftavvikelser ska identifieras. Att gå ett steg längre och analysera dessa system på daglig basis är något som kräver både tid och resurser. Det pågår forskning kring att automatisera denna analys, vilken ryms inom den akademiska termen Fault Detection and Diagnosis (FDD). Denna masteruppsats tar avstamp i detta forskningsområde med ambitionen att utveckla en algoritm som automatiskt analyserar ett luftbehandlingsaggregat av FTX-typ för ökad energiprestanda.

     

    Utgångspunkten för algoritmen var att använda de befintliga mät- och styrsignalerna som visas i en driftbild i övervakningssystemet. En litteraturstudie genomfördes för att identifiera möjliga metodval där den kvalitativa metoden expertsystem valdes. I denna tillämpning av expertsystem skapades ett regelverk som detekterar avvikelser från ett förmodat normalfall, sedan analyseras möjliga rotorsaker till avvikelserna genom trädsökning varpå diagnoser kan utfärdas.

     

    För att bedöma hur väl algoritmen fungerade gjordes en fallstudie på delar av universitetssjukhuset i Linköping, där algoritmen testkördes på 8 luftbehandlingsaggregat. Resultatet visade att utfärdade diagnoser är fullt rimliga men för många till antalet, då varje uppmärksammad avvikelse ofta genererar likvärdiga diagnoser. Precisionen bedömdes till 75 % baserat på testningens resultat och begränsas framförallt av antalet tillgängliga sensorer och mätnoggrannhet. En nyckelegenskap för algoritmen är att kvantifiera de uppmärksammade fel som bidrar till en ökad energianvändning. Exempelvis visade resultatet att 6 % av inköpt värme kan ersättas om tilluftsverkningsgraden ökas till 75 %. Här behöver dock hänsyn tas till att beräkningen bakom tilluftsverkningsgraden, som baseras på data från tillgängliga sensorer, dras med en mängd osäkerheter.

     

    Utöver befintliga temperatursensorer undersöktes om ytterligare mätpunkter kunde motiveras för utökad feldetektering och diagnos. En tes var att mindre ventilläckage går att upptäcka genom mätning, vilket inte kunde styrkas. Vidare framkom vikten av att veta temperaturen på uteluften som kommer aggregatet tillhanda, och inte fasad- eller taktemperaturen, för att i efterhand kunna avgöra om systemet körts på ett effektivt sätt.

     

    Fortsatt arbete kan sammanfattas i att minska manuell datahantering och förbättra diagnosmodulen genom att dels införa fel på ett luftbehandlingsaggregat under kontrollerade former, dels genom förfinandet av det grafiska gränssnittet där algoritmens resultat presenteras. 

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 22.
    Bergek, Anna
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Projekt, innovationer och entreprenörskap. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. University of Oslo, Norway.
    Mignon, Ingrid
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Projekt, innovationer och entreprenörskap. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Motives to adopt renewable energy technologies: evidence from Sweden2017Ingår i: Energy Policy, ISSN 0301-4215, E-ISSN 1873-6777, Vol. 106, s. 547-559Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The diffusion of renewable energy technologies (RETs) has to speed up for countries to reach their, often ambitious, targets for renewable energy generation. This requires a large number of actors to adopt RETs. Policies will most likely be needed to induce adoption, but there is limited knowledge about what motivates RET adoption. The purpose of this paper is to complement and expand the available evidence regarding motives to adopt RETs through a survey to over 600 non-traditional RET adopters in Sweden. The main finding of the study is that although environmental concerns, technology interest, access to a base resource and prospects to make money are important motives in general, RET adopters is a heterogeneous group with regard to motives: there are many different motives to adopt RETs, adopters differ in how large importance they attach to the same motive and each adopter can have several different motives to adopt. There are also differences in motives between RETs (especially wind power vs. solar power) and between adopter categories (especially IPPs vs. individuals and diversified companies). This implies that a variety of policy instruments might be needed to induce further adoption of a variety of RETs by a variety of adopter categories.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 23.
    Berglund, Stina
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    Danielsen, Tove
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    Hur kan framtidens energibehov säkerställas i asfaltbranschen?: En studie för att finna potentiella åtgärder som leder till ett minskat energibehov för ett asfaltverk, samt undersöka möjligheten att producera solel på en asfaltanläggning2023Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Ett scenario för att nå nettonollutsläpp av växthusgaser till år 2050 har tagits fram av IEA. I scenariot framgår att det krävs en ökning av energieffektivisering, samt att användning av förnybara energikällor bör öka under detta årtionde. Asfaltbranschen är ett exempel på en energiintensiv verksamhet, där det i dag finns begränsad tillgänglig litteratur om energianvändningen. Svevia, ett av Sveriges största väg- och anläggningsföretag, har efterfrågat större kunskap inom området. Detta examensarbetes syfte var därför att kartlägga energibehovet för en tillverkande verksamhet inom asfaltbranschen, för att finna energieffektiviseringsåtgärder, öka företagets lönsamhet samt visa på branschens framtida hållbarhetsomställning.

    För att uppnå syftet har en fallstudie utförts på Svevias asfaltverk i Arlanda. I fallstudien ingick energikartläggning, intervjustudier samt kontakt med företag. Energikartläggningen utfördes för att ta fram Arlandas asfaltverks energibehov samt energieffektiviseringsåtgärder. Intervjustudier genomfördes både inom energikartläggningen, för solceller och för att lyfta tekniker som kan påverka asfaltbranschens framtida utveckling. För den sistnämnda analyserades data med en tematisk analys. För undersökning av solceller användes även kontakt med företag och modelleringsverktyg från en företagshemsida som metod.

    Resultatet av energibalansen visade att Svevias asfaltverk i Arlanda hade en energianvändning på 15 100 MWh under 2022. Majoritet av energianvändningen stod bioolja för, och den enhetsprocess som använde mest energi var Materialuppvärmningen. Därför har fokus för energieffektiviseringsåtgärder varit på Materialuppvärmningen, och fyra åtgärder togs fram: överskottsvärme, energilagring med sandbatteri, öka produktionen av lågtemperad asfalt samt en tälthall för att skydda stenmaterial mot regn. För solceller undersöktes areorna 70x30 m och 100x40 m och en återbetalningstid på sju år beräknades för respektive area. Nuvärdessumman blev negativ, vilket tyder på en olönsam investering, däremot kan dess lönsamhet värderas över livslängden. Hinder som behövs ses över innan investering i solceller är att damm och vibrationer kan uppkomma vid den närliggande täkten. Resultatet för asfaltbranschens framtid visar på att olika tekniker är intressanta för att minska den fossila energianvändningen. Dessa är bland annat elektrifiering av hela asfaltverk och att producera kalltillverkad asfalt. Det kräver dock att asfaltföretag vågar satsa på lösningarna för att kunskapen ska utvecklas.

    Rekommendationerna till Svevia är att sätta ut elmätare och regelbundet läsa av dem för att ta fram mer pålitliga data inför kommande energibalanser. De energieffektiviseringsåtgärder författarna rekommenderar Svevia att genomföra är ökad produktion av lågtempererad asfalt och skydda stenmaterial mot regn. För solceller rekommenderas att ta kontakt med en entreprenör som erbjuder lösning till företag. En kombination av åtgärden att skydda stenmaterial mot regn och solceller bör vidare undersökas. För att minska Svevias framtida fossila energianvändning, rekommenderas Svevia att driva projekt om kalltillverkad asfalt och ersättning av bitumen mot lignin. Författarna rekommenderar också att Svevia samarbetar med andra aktörer inom asfaltbranschen för att dela kunskap.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 24.
    Bidita, B. S.
    et al.
    Department of Chemical and Environmental Engineering, Faculty of Engineering, University Putra Malaysia, Selangor, Malaysia.
    Suraya, A. R.
    Department of Chemical and Environmental Engineering, Faculty of Engineering, University Putra Malaysia, Selangor, Malaysia; Nanomaterials and Nanotechnology Group, Materials Processing and Technology Laboratory, Institute of Advanced Technology, University Putra Malaysia, Selangor, Malaysia.
    Aziz, Shazed
    Department of Chemical and Environmental Engineering, Faculty of Engineering, University Putra Malaysia, Selangor, Malaysia.
    Salleh, M.A. Mohd
    Department of Chemical and Environmental Engineering, Faculty of Engineering, University Putra Malaysia, Selangor, Malaysia; Nanomaterials and Nanotechnology Group, Materials Processing and Technology Laboratory, Institute of Advanced Technology, University Putra Malaysia, Selangor, Malaysia.
    Idris, A.
    Department of Chemical and Environmental Engineering, Faculty of Engineering, University Putra Malaysia, Selangor, Malaysia.
    Preparation, characterization and engine performance of water in diesel nanoemulsions2016Ingår i: Journal of the Energy Institute, ISSN 1743-9671, E-ISSN 1746-0220, Vol. 89, nr 3, s. 354-365Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Water in diesel (W/D) nanoemulsions were prepared by the aid of high energy emulsification method. The formulation was accomplished in the presence of Triton X-100 surfactant. A wide range of surfactant concentration (0.25%–0.40% v/v) with varying amount of water percentage (0.50%–0.90% v/v) was used in the preparation of W/D nanoemulsion fuels. The droplet size of the nanoemulsions at different water:surfactant:diesel ratio increased as surfactant concentration decreased. High kinetic stability was observed in the nanoemulsions. The stability of nanoemulsions with 0.40% surfactant concentration was persisted more than two weeks without phase separation. The droplet size of the nanoemulsions increased with time proving the influence of breakdown processes such as Ostwald ripening. Combustion characteristics of W/D nanoemulsions were studied in terms of different formulating compositions. An engine test bed of diesel engine was used to combust the nanoemulsions to study the exhaust emission concentrations such as CO, CO2, NH3 and NO, and performance parameters include brake power, thermal efficiency. The highest reduction in the exhaust gas emissions concentrations was notified by using surfactant concentration of 0.40% with 0.90% water content. The lowest calorific value of prepared W/D nanoemulsions was achieved 38.48 MJ/kg by using surfactant concentration of 0.40% with 0.90% water. The highest brake power and thermal efficiency was also obtained with 0.40% surfactant concentration and 0.90% water content. In addition, the characteristic evaluation of W/D nanoemulsions was made on the basis of emission characteristics of neat diesel. It has been observed that the use of W/D nanoemulsions in diesel engine has evidently led to the reduction in exhaust emissions, anticipating its application as an alternative eco-friendly fuel in the internal combustion engine.

  • 25.
    Bjerre, Gustav
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik.
    Granath, Daniel
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik.
    Flexibilitetsmarknaders roll för att överkomma kapacitetsbrist i lokala elnät: En studie om konceptets möjligheter och utmaningar på aktörsnivå och marknadsnivå2021Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Flera svenska storstadsregioner har börjat nå taket för nätkapacitet i elnäten, ett problem som även kallas kapacitetsbrist. Problemet med kapacitetsbrist grundar sig i de förändringar som sker för elproduktionen, med exempelvis en ökande grad av förnyelsebar, intermittent elproduktion, och förändringar i efterfrågan i och med samhällets ökande grad av elektrifiering. För att hantera och överkomma kapacitetsbrist har elnätsbolag traditionellt sett byggt ut elnätet för att därmed har möjlighet att leverera effekt under årets alla dagar, en metod som har långa ledtider och har höga investeringskostnader. Den accelererade problematiken kring kapacitetsbrist sätter ett förändringstryck på elsystemet och i synnerhet elnätsbolagen att hantera problemet. Ett alternativ till att hantera kapacitetsbrist är för elnätsbolag att upphandla flexibilitetstjänster. Det är en lösning som anses som resurseffektiv och samhällsekonomisk i förhållande till konventionell nätutbyggnad. Flexibilitet i elsystemet innebär aktörers medvetna förändring i elproduktion eller efterfrågan av effekt som avser att stabilisera elsystemet. Genom en flexibilitetsmarknad kan elnätsbolag ge aktörer incitament att erbjuda sin flexibilitet mot betalning och därmed hantera kapacitetsbrist när det behövs. 

    I det här examensarbetet har syftet varit att studera flexibilitetsmarknaders roll i att överkomma kapacitetsbrist i lokala elnät och vad konceptet innebär för möjligheter och utmaningar på aktörsnivå och övergripande marknadsnivå. Genom kvalitativa forskningsmetoder, semi-strukturerade intervjuer, litteratur- och dokumentstudier, har författarna kartlagt kunskapsläget om flexibilitetsmarknader och konceptets innebörd för enskilda aktörer. Examensarbetet presenterar även ett teoretiskt ramverk av ekonomisk teori som syftar till att ge större förståelse för marknadens etableringsprocess och vilka eventuella marknadsmisslyckanden som riskerar att ske. En förstudie har genomförts där två aktiva projekt, CoordiNet och Sthlmflex, av flexibilitetsmarknader i Sverige har studerats för att identifiera insikter om flexibilitetsmarknaders möjligheter och utmaningar. Vidare utfördes en semi-strukturerad intervjustudie med 15 olika företag i Göteborg, en region som ännu inte har en flexibilitetsmarknad, för att studera olika aktörers drivkrafter och hinder för att medverka på en flexibilitetsmarknad. Företagen var kategoriserade i fem olika segment; industrier, hamnindustrier, fastighetsbolag, elnätsbolag och aggregatorer.

    Resultatet från förstudien visar på att de existerande flexibilitetmarknaderna har varit viktiga för deltagande aktörer att lära sig förstå hur de bör arbeta med en flexibilitetsmarknad som en del av verksamheten. Det har visat sig existera ett antal utmaningar i projekten som exempelvis bristfällig kommunikation, avsaknad av automatiserade processer och låg likviditet på marknaderna. I intervjustudien kunde det urskiljas att de flesta industrier, hamnindustrier och fastighetsbolag har flexibilitetsresurser och potential för att medverka som leverantörer på en flexibilitetsmarknad. Hos samma segment identifierades dock hinder gällande bristen på teknisk utrustning för att kunna erbjuda flexibilitet och en osäkerhet kring ersättningsnivån som kan väntas från flexibilitetmarknaden för flexibilitetsleverantörer. Elnätsbolag ser flexibilitetsmarknader som ett bra alternativ till att hantera kapacitetsbrist och att potentialen är stor för framtiden. Aggregatorer tros ha en betydande roll på flexibilitetsmarknader och vara en möjliggörare för aktörer med mindre resurser och begränsad kunskap. Totalt var 12 av 15 tillfrågade företagen intresserade av att delta på en flexibilitets-marknad i Göteborg. Utifrån teori kan flexibilitetsmarknader ses som en innovativ marknad och att etableringsprocessen innebär olika marknadsstabiliserande aktioner. Flexibilitetsmarknader innebär även ett behov av innovativa affärsmodeller för marknadsaktörerna. Med hänsyn till hinder och utmaningar som identifierats hos flexibilitetsmarknaderna under examensarbetet existerar risker för eventuella marknadsmisslyckanden, orsakade av asymmetrisk information, transaktionskostnader, begränsad rationalitet och externaliteter.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 26.
    Björe Dahl, Emilia
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Sjöqvist, Mikaela
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Ökad resurseffektivitet i kraftvärmesystem genom säsongslagring av värme2014Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Att öka resurseffektiviteten i ett energisystem kan medföra stora ekonomiska och miljömässiga fördelar. Tekniska verken i Linköping AB (Tekniska verken) är ansvariga för Linköpings fjärrvärmeförsörjning. De har som vision att skapa världens mest resurseffektiva region. Ett viktigt steg på vägen för att nå detta är bättre utnyttjande av producerad värme, något som kan uppnås genom integrering av ett säsongsvärmelager i energisystemet. Syftet med detta examensarbete är därmed att utreda vilken ekonomisk och teknisk potential som finns för ett säsongsvärmelager i Tekniska verkens energisystem. Den lagerteknik som undersöks är borrhålslager med två typer av borrhålsvärmeväxlare; u-rör och ringformad koaxial borrhålsvärmeväxlare.

    För att utvärdera hur Tekniska verkens energisystem förändras vid integrering av ett säsongsvärmelager har en beräkningsmodell byggts upp i MATLAB. Två typer av värmepumpar har utvärderats i modellen; absorptionsvärmepumpar och kompressions­värmepumpar. Anledningen till detta är att den säsongslagrade värmen behöver uppgraderas för att kunna användas i ordinarie fjärrvärmenät. Den huvudsakliga metoden som använts vid beräkning av värmeöverföringsprocesser är finita differensmetoden. Vid ekonomiska beräkningar uttrycks investeringens ekonomiska potential enbart i relation till scenariot att lagret inte byggs.

    Fyra system med olika kombinationer av borrhålsvärmeväxlare och värmepumpar har simulerats över en tjugoårsperiod. De simulerade lagren har ett djup på 200-250 meter och en radie på cirka 100 meter vilket motsvarar ungefär 1500 borrhål. Resultatet påvisar små skillnader mellan de två typerna av borrhålsvärmeväxlare. Vilken typ av värmepump som används har dock en avgörande betydelse för det ekonomiska resultatet. Systemen med absorptionsvärmepumpar drivs av värme från befintlig ångproduktion och klarar av att täcka en större andel av topplasten vintertid. Samtidigt medför användning av kompressionsvärmepumpar en stor kostnad för drivel. Detta medför ett negativt nettonuvärde enligt examensarbetets resultat, medan systemen med absorptionsvärmepumpar har en diskonterad avbetalningstid på 12 år. Ytterligare en positiv effekt av systemen med absorptionsvärmepump är minskade utsläpp av koldioxid.

    Utifrån examensarbetets resultat framstår det som att genom integrering av ett borrhålslager med absorptionsvärmepumpar uppnås både ekonomiska vinster och en ökad resurseffektivitet i Tekniska verkens energisystem. Att fortsätta utreda denna potential framstår därmed som fördelaktigt. 

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Ökad resurseffektivitet i kraftvärmesystem genom säsongslagring av värme_Björe Dahl_Sjöqvist
  • 27.
    Björk, Andreas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära.
    Enander, Tobias
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära.
    Validering och utveckling av matematisk modell av rökgaskondensering: En undersökning av matematiska modeller avrökgaskondensering samt en studie av hur yttre faktorerpåverkar rökgaskondenseringen i kraftvärmeverk2019Självständigt arbete på grundnivå (kandidatexamen), 10,5 poäng / 16 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Vid förbränning av bränslen med hög vatten- eller vätehalt följer mycket av förbränningsenergin med denfuktiga luften som lämnar skorstenen vid anläggningen. Ett vanligt exempel är förbränning av trädbränsleeller hushållsavfall i kraftvärmeverk. För att öka anläggningens verkningsgrad och samtidigt rena luftenfrån svaveldioxid och metaller kan en rökgaskondensering av skrubbertyp användas. Svalt vatten sprutasin i en fyllkroppsbädd och möter där de heta rökgaserna. När rökgaserna kyls frigörs energi genom attvattnet i rökgaserna övergår från ångfas till vätskefas, energi som t.ex. kan användas för att värmafjärrvärmenätets returledning.

    Det här arbetet har utförts på uppdrag av Hifab DU-teknik som det senaste året har utfört studier ochberäkningar på rökgaskondenseringen vid Kraftvärmeverket Torsvik vilket har lett till förbättradeffektivitet. Genom simuleringar och beräkningar i bl.a. Matlab har författarna till den är rapportenförsökt verifiera de siffror för optimalt kondensatflöde som DU-teknik beräknat samt tittat på hur anläggningen påverkas av förändrade flöden och temperaturer i fjärrvärmereturen.

    En stor del av arbetet har legat i att förstå teorin kring värmeväxlare samt energi i fuktig luft på djupet.Det teoretiska ramverket vi satt upp kan ses som en grundlig introduktion till ämnena och en fördjupningav det vanliga kursinnehållet under Högskoleingenjörsutbildningen i maskinteknik vid Linköpingsuniversitet.

    Målet med det förberedande metodarbetet har varit att hitta uttryck för de olika temperaturerna ianläggningen som gör det möjligt att simulera förändringar i anläggningen. Modeller har tagits fram för attmed hjälp av de ingående temperaturerna i en värmeväxlare kunna simulera och beräkna de utgåendetemperaturerna givet olika massflöden. Modellen har visat sig fungera väl för värmeväxlaren som ärkopplad mot fjärrvärmenätet. Vid beräkningarna av temperaturer ut ur fyllkroppsbädden har två metodertestats. Författaren har studerat vad som händer om kondensattemperaturen ut ur fyllkroppsbädden sättstill daggtemperaturen för rökgaserna. Försök har också gjorts att betrakta fyllkroppsbädden som en sortsvärmeväxlare.

    Resultatet av författarnas beräkningar av kondensatflöde avviker till viss del från DU-tekniks beräknadekondensatflöden för ändrad pannlast i anläggningen. För att helt hamna på samma resultat behövde denvarma kondensattemperaturen anta en något högre temperatur än enbart daggtemperaturen. Antagandetär rimligt att göra men i vilken storleksordning är svårt att dra några slutsatser kring.

    Vad gäller metoden med att betrakta fyllkroppsbädden som en värmeväxlare finns där både framgångaroch brister. Framgångarna ligger i att trenden för de olika temperaturerna tycks stämma överens med denteori som författarna har lagt fram för värmeväxlare och vad som händer när de olika flödena går upp ochner i en värmeväxlare. Bristerna ligger dock i att metoden ej tar hänsyn till den värme som frigörs vidkondenseringen utan bygger helt på att medierna i bädden ej genomgår fasomvandlingar.

    Två viktiga förslag på fortsatt arbete lyfts fram i slutet av rapporten. Författarna ser dels att man iframtiden studerar möjligheten att betrakta fyllkroppsbädden som två separata värmeväxlare där de torrarökgaserna möter en delström av kondensatet och fukten i rökgaserna möter en annan delström avkondensatet. Vidare framförs en önskan om att man i framtiden testkör rökgaskondenseringen vid olikakondensatflöden under en längre tid för att uppnå stationära förhållanden i temperaturerna vilka senarekan användas för att ta fram matematiska uttryck för vad som händer med de utgående temperaturerna utur fyllkroppsbädden när kondensatflödet förändras eller när den ingående temperaturen tillfyllkroppsbädden ökar eller minskar.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 28.
    Björn, Annika
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Borgström, Ylva
    Pöyry Sweden AB, Norrköping, Sweden.
    Ejlertsson, Jörgen
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Karlsson, Anna
    Scandinavian Biogas Fuels AB, Stockholm, Sweden.
    Nilsson, Fredrik
    Pöyry Sweden AB, Norrköping, Sweden.
    Svensson, Bo
    Linköpings universitet, Institutionen för tema, Tema Miljöförändring. Linköpings universitet, Filosofiska fakulteten.
    Biogasproduktion inom svensk pappers- och massaporduktion : Syntes av möjligheter och begränsningar samt teknisk utvärdering: Bilaga 2 Etablering/effektivisering av biogasproduktion inom svensk pappers- och massaindustri2016Rapport (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Linköpings Universitet har tillsammans med Pöyry och Scandinavian Biogas Fuels drivit projektet ”Etablering/effektivisering av  biogasproduktion inom svensk pappers- och massaproduktion”. Potentialen hos det organiska materialet i avloppsvatten från svensk pappers- och massaindustri (PMI) till biogasproduktion skattades vid projektstart till 100 milj. Nm3 metan per år (1 TWh). Denna rapport är en syntes av resultaten från projektet med syfte att ge visa hur de genererade resultaten kan omsättas i teknisk praktik med tillhörande ekonomiska insatser. Syftet är att ge underlag och stöd till PMI-branschen och externa intressenter, som överväger att implementera biogasproduktion inom PMI.

    Substraten för biogasproduktion som återfinns i pappers- och massaindustrins avloppsvatten och slam kännetecknas av stora volymer med låga COD-halter. Detta kräver rötningstekniker, som tillåter mycket korta uppehållstider jämfört med mer traditionellt utformade biogasanläggningar för att inte tankstorleken ska bli för stor. Två tekniker, som utvecklats inom projektet, klarar detta: EGSB (expanded granular sludge bed) och CSTR (completely stirred tank reactor) med slamåterföring. Dessa tekniker har därför utvärderats för tre olika typbruk, ett CTMP-bruk, ett TMP-bruk och ett sulfatmassabruk. Resultaten från dessa experimentella studier är utgångspunkten för i utvärderingen i föreliggande rapport. För varje processkoncept har en grov kostnadsuppskattning (±20 %) gjorts för den investering som krävs för biogasproduktion.

    En EGSB på ett TMP-bruk med ett totalavlopp på 1500 m3/h, där hela blekeriavloppet från peroxidblekningen och en del av det övriga avloppet behandlas i en 4000 m3 reaktor förväntas ge 2,5 milj Nm3 metan/år. Investeringskostnaden för anläggningen uppskattas till 75 milj. SEK (±20 %).

    En EGSB på ett CTMP-bruk med ett totalavlopp på 170 m3/h där hela avloppet behandlas i en 3000 m3 reaktor förväntas ge 1,8 milj Nm3 metan/år. Investeringskostnaden för anläggningen uppskattas till 64 milj. SEK (±20%).

    En CSTR med slamåterföring som körs på bioslam från ett sulfatmassabruk där ett bioslamflöde på 46 m3/h behandlas i en 4000 m3 reaktor förväntas ge 1,0 milj Nm3 metan/år. I denna design är strategin för den aeroba bioreningen ändrad för att producera ett bioslam optimerat för att ge högsta möjliga biogaspotential. Detta innebär produktion av större mängd slam, som i största mån kan rötas till metan, dvs mängd metan per mängd rötat organiskt material samtidigt som COD-reduktionen i vattenreningen bibehålls. Investeringskostnaden för anläggningen uppskattas till 32 milj. SEK (±20%).

    Baserat på de COD-kvantiteter som når de luftade dammarna inom PMIs vattenreningssystem förbrukas årligen ca 0,8 TWh el. Införande av biogasproduktion i massaindustrins spillvattenrening skulle reducera mängden COD med mellan 30-50%, vilket får till följd att den årliga elförbrukningen i samband med den aeroba reningen går ner med ca 0,2-0,4 TWh. Detta innebär alltså ett energitillskott av 0,9 – 1,1 TWh givet att hela den tillgängliga biogaspotentialen skulle byggas ut. Till detta kommer eventuella vinster relaterade till slamhanteringen.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 29.
    Blomqvist, Stefan
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Amiri, Shahnaz
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Division of Building, Energy and Environment Technology, Department of Technology and Environment, University of Gävle, Gävle, Sweden.
    Rohdin, Patrik
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Ödlund, Louise
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Analyzing the Performance and Control of a Hydronic Pavement System in a District Heating Network2019Ingår i: Energies, E-ISSN 1996-1073, Vol. 12, nr 11, artikel-id 2078Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    A hydronic pavement system (HPS) is an alternative method to clear snow and ice, which avoids the use of salt, sand, and fossil fuel in conventional snow clearance, and minimizes the risk of accidents. The aim is to analyze the performance of different control strategies for a 35,000 m2 HPS utilizing heat from a district heating and cooling (DHC) system. The key performance indicators are (1) energy performance of the HPS, and (2) primary energy use, (3) electricity production and (4) greenhouse gas (GHG) emissions from the DHC system. The methodology uses a simulation model of the HPS and an optimization model of the DHC system. Three operational strategies are analyzed: A reference scenario based on the current control strategy, and scenarios where the HPS is shut down at temperatures below −10 °C and −5 °C. The study shows that the DHC return temperature is suitable for use. By operational strategies, use during peak demand in the DHC system can be avoided, resulting in reduced use of fossil fuel. Moreover, the energy use of the HPS could be reduced by 10% and the local GHG emissions by 25%. The study emphasizes that the HPS may have positive effects on global GHG emissions, as it enables electricity production from renewable resources.

  • 30.
    Bridal, Victor
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    Termisk energilagring i fjärrkylanät: En utredning av ekonomisk och miljömässig påverkan vid implementering av kylalagring i ett fjärrkylanät i Linköping, Sverige2024Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    The global demand for cooling is increasing with rising outdoor temperatures, higher requirements for thermal comfort and increased digitization with more heat-generating industries. To cover this increased cooling demand, significant amounts of electricity are currently used in air conditioners and electric fans, which increases emissions of greenhouse gases and puts pressure on electricity grids. It is currently estimated that electricity for cooling purposes accounts for 20% of the total electricity used in buildings. District cooling is a resource-efficient alternative to local conventional chiller systems, having the advantage of a flexible production with various cooling technologies. Cooling load variations in district cooling networks are both daily and seasonal. During the warmer season of the year, the electricity spot market prices correlate with peak cooling demand. To reduce the production costs, production can be shifted in relation to the demand by utilizing cold storages. When the demand and electricity spot prices are low, the cold storage can be charged and then discharged and used in the district cooling network when the demand and electricity spot prices increase. Furthermore, the most cost-effective cooling technologies can be used to charge the storage, which can minimize investments in production capacity. 

    The aim of this thesis was to investigate how energy costs and greenhouse gas emissions change when implementing thermal energy storage in a district cooling network. This was performed by conducting a case study of Citynätet, which is one of five district cooling networks where Tekniska verken i Linköping AB distributes district cooling. Conducted literature reviews combined with collected data on hourly average cooling loads in the studied district cooling network constituted the required basis to dimension the cold storage. In this study, energy costs were defined as electricity spot market prices, energy tax and marginal heat costs related to the district cooling production. Greenhouse gas emissions were defined as indirect emissions of CO2-equivalents resulting from electricity and heat used in the district cooling production. Initially, two different storage scenarios were dimensioned with a cold-water accumulator tank as a reference case: capacity to cover daily and weekly cooling loads, respectively. In these cases, energy costs and greenhouse gas emissions were simulated for the year 2022, which were compared to the current system without access to any cold storages. 

    Daily and weekly cold storage capacity volumes were dimensioned at 65 MWh and 402 MWh, corresponding to storage volumes of 5,589 m3 and 34,545 m3, respectively, if the storage medium is water. Annual financial savings when implementing a cold storage system amounted to 860 TSEK for daily storage and 1,145 TSEK for weekly storage, representing reductions of 13% and 18%, respectively. Furthermore, implementing cold storage was estimated to result in reduction of greenhouse gas emissions by 76 tonnes CO2-equivalents and 113 tonnes CO2- equivalents for daily and weekly storages, corresponding to reductions at 3% and 5%, respectively. In conducted sensitivity analyses for future scenarios with increased electricity prices, heat prices and cooling demand, greater annual economic savings were obtained compared to the base scenario. The largest economic saving amounted to 56% relative to the base scenario, which was achieved with a 30% increased cooling demand. If electricity prices from the year 2021 are used, the economic savings decrease by 41% and 35% for daily and weekly storage, respectively. The order of magnitude of estimated greenhouse gas emission reductions is highly influenced by the choice of applied environmental assessment perspective. In a specific case study perspective, the reduction of greenhouse gas emissions decreased by 47% and 44% for daily and weekly storage, respectively, compared to the base scenario where a marginal perspective was applied. For further investigations of the economic and environmental benefits of implementing thermal energy storage in district cooling networks, the possibilities for combined cooling-and-heating storages should be further explored. If technical limitations can be eliminated, significant amounts of economic and environmental savings are likely to be obtained in both district heating and district cooling networks.

    Ladda ner (pdf)
    bilaga
  • 31.
    Broberg, Nicklas
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kartläggning och utvärdering av svenska energinätverk: Företagsnätverk och samarbeten inriktade på energi2014Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Industrins energianvändning medför koldioxidutsläpp som bidrar till klimatförändringar. Inom EU och Sverige eftersträvas en konkurrenskraftig industri. För att uppnå båda delarna förespråkas det att företag energieffektiviserar och minskar sin energianvändning. Trots att energieffektivisering ofta är kostnadseffektivt existerar det ändå ett energieffektiviseringsgap där kostnadseffektiva åtgärder inte implementeras av olika anledningar. Energinätverk kan då vara ett potentiellt arbetssätt som medför energieffektivisering och bidrar till företagsutveckling. I EU och Sverige ges redan finansiellt stöd som kan medföra att energinätverk bildas för såväl små och medelstora företag som för stora företag.

    Det existerar otaliga projektvarianter på energinätverk med olika uppbyggnad och utförande. Kunskapen om dessa nätverk inriktade mot energieffektivisering och energianvändning är begränsad. Arbetets syfte är därför att kartlägga svenska energinätverk för att kunna avgöra om de fungerar väl genom att utvärdera dem från ett samhällsperspektiv.

    För att identifiera energinätverk skedde insamling av dokument och intervjuer där slumpmässiga val tilläts i form av snöbollsmetoden. En bakomliggande förstudie har också genomförts där 8 energinätverk identifierats, vilka integrerats som en del i arbetets kartläggning. Sammantaget resulterade det i att identifiera 35 nätverksprojekt som kan bestå av enstaka nätverk, flera nätverk eller utgöra etapper för ett enskilt nätverk. De identifierade energinätverken är indelade efter större nätverk samt övriga nätverk som delats in i fyra generella nätverksformer: kluster, industridistrikt, regionala strategiska nätverk och strategiska nätverk samt alternativa nätverksformer för nätverk som inte kunde placeras in.

    En utvärdering har utförts med hjälp av programteori på det bakomliggande styrmedlet ”Ansökan om stöd till informations-, utbildnings- och samverkansprojekt 2013-2014” där det framkom att stödet tillåter en rad olika energinätverk och kan egentligen inte ses som särskilt styrande när det gäller utformning och genomförande av ett energinätverk. Vidare rekommenderas det att en separering görs för samverkansprojekt i form av energinätverk då det kan medföra mer riktade och konkreta energinätverk med tydligare mål och uppföljning. Detta tillåter fortfarande en variation på nätverkens uppbyggnad.

    Energinätverk med ett effektivt informations- och kunskapsutbyte har potentialen att medföra en innovativ företagsutveckling. Energinätverk utan en offentlig finansiering verkar inte initieras i Sverige. Avsiktsförklaringar eller avtal i de strategiska nätverken tros leda till att konkreta resultat har redovisats för nätverksprojekten i större grad än för de regionala strategiska nätverken.

    För de större energinätverken rekommenderas en fortsatt branschinriktning eftersom deras energianvändning är mer komplicerad att kartlägga. De övriga energinätverken bör istället prioritera intresserade deltagare som har möjlighet att träffas och sedan branschanpassa om möjligt. Detta då flera nätverksprojekt har vittnat om problem med nätverksbildandet som går ut över projektets genomförande. Vidare framstår skapandet av effektiva energinätverk som en mognadsprocess där flera bakomliggande projekt kan vara en anledning till ett kartlagt nätverksprojekt.

    Slutligen behövs det forskning på hur deltagande företag ser på energinätverk som ett stödjande och utvecklande styrmedel.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Kartläggning och utvärdering av svenska energinätverk - Broberg, 2014
  • 32.
    Böris, Karin
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    Berg, Maria
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    A Review of Drivers and Barriers for Demand Side Flexibility: The perspective of electric grid customers2020Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    The thesis aims to obtain a holistic perspective of opportunities, drivers and barriers that different grid customers experience when enabling demand side flexibility. Due to the increasing problems of capacity shortage of electricity in large cities in Sweden, solutions on the demand side of the electric power grid have become increasingly interesting. Demand side flexibility is a voluntary change of demanded electricity from the grid due to some kind of incentive, which can help support balancing the electric power grid to avoid capacity shortages. Furthermore, the energy transition towards a decentralised power system with an increasing share of variable renewable energy requires a changed demand profile. In this research, a qualitative research methodology was applied. Eleven semi-structured interviews were conducted with case companies within the industry and property company segment. Interviews were also conducted with three actors on the electric power market providing services to aggregate the potential of smaller flexibility resources, as well as with an expert from the Swedish Energy Market Inspectorate. A State of the Art review was completed in order to collect theory and draft previously identified aspects of demand side flexibility. The result shows that the concept is not unknown amongst electricity customers. However, there is a limited knowledge and interest in enabling demand side flexibility. The knowledge gap includes the awareness of potential flexibility resources as well as business opportunities of providing flexibility services. Conflicting priorities within organisations also presents an important barrier, where other easier and more profitable measures may be prioritised. There is also a fear of disrupting core business by causing loss of quality, comfort or production, which proposes a barrier. To overcome mentioned barriers and increase flexibility the financial benefits have to be distinctive and clear. Further, case companies express an ambition of contribution to the environment and sustainable development. By increasing the awareness of the benefits which increased flexibility induces, electricity consumers can become more motivated in adapting a flexible consumption. In addition, case companies express a desire of being early adopters in order to prevent future forced participation or termination of business. In order to enable demand side flexibility the knowledge and interest of the concept must increase. This should be done by providing clear, comprehensible information about the business opportunities of demand side flexibility as well as showcasing successful examples of implementation. Furthermore, it should include suggestions of easy, economical measures different grid customers could carry out to increase their flexibility. By providing this information the interest in flexibility can increase, thus increase the implementation and participation.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 33.
    Carlander, Jakob
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    Att bygga bostäder enligt miljöbyggnadskrav: En fallstudie i området Nya Wahlbecks2015Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Energi- och resurseffektivitet är en viktig del i att gå mot ett hållbart samhälle. Sveriges totala energianvändning år 2013 var 563 TWh varav ca 26 % användes inom bostads och service sektorn. Inom bostads och servicesektorn går nästan 60 % av energin till uppvärmning (Energimyndigheten, 2015). Att bygga energieffektiva byggnader är centralt för att skapa ett mer hållbart samhälle och Nya Wahlbecks är tänkt att bli en stadsdel som ska kunna visa att det går att öka tillväxt, livskvalitet och välbefinnande och samtidigt minska användningen av icke återvinnings-/återanvändningsbara resurser.Detta examensarbete har haft som huvudsakligt syfte att generera förslag på hur bostäderna i den nya stadsdelen Nya Wahlbecks, som skall byggas i östra Valla i Linköping, ska utformas för att kunna bli certifierade enligt miljöcertifieringen Miljöbyggnad. I övrigt har syftet varit att undersöka hur mycket el som kan genereras med hjälp av solceller och hur mycket energibesparingar som kan göras med hjälp av solvärme. Slutligen har en jämförelse mellan de byggnadsmodeller som tagits fram i projektet och en byggnad som uppnår kraven enligt boverkets byggregler gjorts över hur stora utsläpp i CO2-ekvivalenter som respektive byggnad har.De resultat som studien har genererat visar att det är fullt möjligt att bygga bostäderna i Nya Wahlbecks så att de uppfyller kraven för Miljöbyggnads betyg Silver och Guld. Miljöbyggnadskraven strävar efter att få så låg energianvändning som möjligt samtidigt som ett bra inomhusklimat kan upprätthållas. Dessa två faktorer kan vara motpoler till varandra då låg energianvändning kan uppnås genom t.ex. tjockare isolering, men tjockare isolering ökar ofta inomhustemperaturen, vilket då kan leda till försämrat inomhusklimat. Undersökningarna av energianvändning och inomhusklimat har genomförts med byggnadssimuleringar i programmet IDA-ICE, där flera optimeringar har genomförts på olika parametrar för att uppnå godkända resultat enligt kraven från Miljöbyggnad. I IDA-ICE genomfördes även simuleringar för användning av solceller och solpaneler för solvärme. Resultaten från studien visar att nära 60 % av den el som används i projektbyggnaden skulle kunna genereras av solceller placerade på byggnadens tak. Med solpaneler placerade på samma sätt som solcellerna kan ca 9 % av energin som används för uppvärmning komma från solvärme. Vad beträffar utsläpp i form av CO2-ekvivalenter skulle det bli en skillnad på 19 ton, vilket motsvarar en skillnad på 30 %, om byggnaden uppfyller kraven för Miljöbyggnad Silver istället för att bara uppfylla kraven satta i boverkets byggregler.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 34.
    Carl-Erik, Grip
    et al.
    Luleå tekniska universitet.
    Thollander, Patrik
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Söderström, Mats
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Stakeholder study on Barriers to Exergy Analysis2012Ingår i: International Conference on Applied Energy ICAE 2012, 2012Konferensbidrag (Refereegranskat)
  • 35.
    Carlsson, Peter
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    Energiflöden i Motorprovceller: Kartläggning av energiflöden i motorprovceller vid Scania ABs motorproduktion i Södertälje2015Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    SammanfattningInom svensk industri och produktion sker ständigt utredningar och projekt som har till syfte att öka ekonomiska intäkter samt minska ekonomiska utgifter. Vid Scanias produktionsanläggningar sker detta med stort fokus på hållbarhet, kvalité och miljö.Avdelningen Energi & Media på företaget Scania Industrial Maintenance AB, i Södertälje, har till uppgift att utreda och genomföra åtgärder för att effektivisera energianvändningen vid Scanias produktion. En effektiviserad energianvändning har ofta stor potential att leda till minskade kostnader samt en mindre påverkan på den miljö vi lever i. Företaget vill därför tydliggöra energianvändningen vid motortesterna, som är en del av motorproduktionskedjan.En energikartläggning har därmed utförts på motorprovningen i hus b150 i Södertälje, i syfte att tydliggöra och härleda energiflöden i motorprovcellerna. Kartläggningen har utgått från systemanalys, mätningar och insamlad data, som senare legat till grund för beräkningar och sammanställning av ett resultat.Utöver kartläggningen önskar företaget även skapa ett underlag för vidare analys och kartläggning av andra motorprovceller inom Scania, därför arbetades även ett beräkningsverktyg fram. Beräkningsverktyget resulterade i en Excel-baserad kartläggningsmall där indata från respektive energiflöde efter inmatning snabbt genererar en sammanställning av motorprovcellens energibehov som enkelt kan användas för att selektera ut flöden som kan bli föremål för vidare energiutredning.Resultatet av energikartläggningen av motorprovcellerna vid motorprovningen b150 presenterar tydligt vilka energiflöden som strömmar till och från motorprovcellerna samt underlag att för energiflödena enkelt beräkna kostnad över vald period. Tillräckligt med underlag bedöms även presenteras

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 36.
    Cehlin, Mathias
    et al.
    Högskolan i Gävle, Energisystem.
    Larsson, Ulf
    Högskolan i Gävle, Energisystem.
    Chen, Huijuan
    RISE Research Institutes of Sweden, Division of Built Environment - Energy and circular economy, Borås, Sweden.
    Numerical investigation of Air Change Effectiveness in an Office Room with Impinging Jet Ventilation2018Ingår i: Proceedings of the 4th international Conference on Building Energy & Environment / [ed] K. Inthavong*, C.P Cheung, G. Yeoh, J.Y. Tu, Melbourne: Conference On Building Energy & Environment - COBEE2018, Melbourne Australia , 2018, s. 641-646, artikel-id 218Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Providing occupant comfort and health with minimum use of energy is the ultimate purpose of heating, ventilating and air conditioning systems. This paper presents the air-change effectiveness (ACE) within a typical office room using impinging jet ventilation (IJV ) in combination with chilled ceiling (CC) under different heat loads ranging from 6.5 - 51 W per square meter floor area. In this study, a validated CFD model based on the v2f turbulence model is used for the prediction of air flow pattern and ACE. The interaction effect of chilled ceiling and heat sources results in a complex flow with air circulation. The thermal plumes and air circulation in the room result in a variation of ACE within the room but also close to the occupant. For all studied cases, ACE is above 1.2 close to the occupants, indicating that IJV is more energy efficient than mixing ventilation.

  • 37.
    Celander, Filip
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Haglund, Johan
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Energy and nutrient recovery from dairy manure: Process design and economic performance of a farm based system2014Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    This thesis assessed the technical and economic premises for installing systems that process manure in order to recover nutrients and inherent energy. The main purpose of recovering nutrients was to extract phosphorus from the manure, so as to be able to distribute more of the manure on the farm without exceeding the phosphorus regulation. Three other scenarios were included as reference; conventional manure handling, solid-liquid separation only and solid-liquid separation including energy recovery. Since most important parameters for modeling scenarios in agriculture are site-specific (e.g. soil type, crop rotation and manure composition), the thesis results were based on a case farm. The case farm is a 675 ha dairy farm with approx. 1400 milking cows, located in Östergötland, Sweden.

    As for the results, it was first concluded that the central characteristics of manure were the content of dry matter (DM), nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K). The higher the DM content, the more fuel for energy recovery, and the higher the N:P-ratio, the more on-farm N can be utilized before having to consider the P regulation. The technical premises for farm-scale nutrient recovery were limited to commercial techniques from companies operating in Sweden, and included various possible processing methods, such as; pH modification, anaerobic digestion, coagulation-flocculation, precipitation, filtration and reverse osmosis. However, most methods were either too costly or simply not realistic to install on stand-alone farms, resulting in only two feasible options; struvite precipitation and secondary solid-liquid separation with a decanter centrifuge.

    The comparison in economic performance for all scenarios resulted as follows: nutrient recovery by struvite precipitation was the most profitable scenario of all, if struvite was allowed to replace mineral P fertilizer (i.e. end-product on-farm utilization). If not, it was more profitable to invest in only energy recovery, as nutrient recovery by secondary solid-liquid separation or struvite precipitation with end-product sales were not as profitable. However, the absolutely largest increase in profitability lies within investing in a primary solid-liquid separation. As for the case farm, this investment reduced costs by more than 2 MSEK, while any of the latter scenarios reduce costs by 0,1-0,2 MSEK. Furthermore, the possible utilization of the waste heat from energy recovery increased profitability by a factor of ten.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Celander_Haglund_2014_Energy and nutrient recovery from dairy manure
  • 38.
    Chen, Huijuan
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Department of Building, Energy and Environmental Engineering, University of Gävle, Sweden.
    Janbakhsh, Setareh
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling. Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Department of Building, Energy and Environmental Engineering, University of Gävle, Sweden.
    Larsson, Ulf
    Department of Building, Energy and Environmental Engineering, University of Gävle, Sweden.
    Moshfegh, Bahram
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Department of Building, Energy and Environmental Engineering, University of Gävle, Sweden.
    Numerical investigation of ventilation performance of different air supply devices in an office environment2015Ingår i: Building and Environment, ISSN 0360-1323, E-ISSN 1873-684X, Vol. 90, s. 37-50Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Abstract The aim of this study was to compare ventilation performance of four different air supply devices in an office environment with respect to thermal comfort, ventilation efficiency and energy-saving potential, by performing numerical simulations. The devices have the acronyms: Mixing supply device (MSD), Wall confluent jets supply device (WCJSD), Impinging jet supply device (IJSD) and Displacement supply device (DSD). Comparisons were made under identical set-up conditions, as well as at the same occupied zone temperature of about 24.2 °C achieved by adding different heat loads and using different air-flow rates. Energy-saving potential was addressed based on the air-flow rate and the related fan power required for obtaining a similar occupied zone temperature for each device. Results showed that the WCJSD and IJSD could provide an acceptable thermal environment while removing excess heat more efficiently than the MSD, as it combined the positive effects of both mixing and stratification principles. This benefit also meant that this devices required less fan power than the MSD for obtaining equivalent occupant zone temperature. The DSD showed a superior performance on heat removal, air exchange efficiency and energy saving to all other devices, but it had difficulties in providing acceptable vertical temperature gradient between the ankle and neck levels for a standing person.

  • 39.
    Cordova, Stephanie
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Gustafsson, Marcus
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Eklund, Mats
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Svensson, Niclas
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    What should we do with CO₂ from biogas upgrading?2023Ingår i: Journal of CO2 Utilization, ISSN 2212-9820, E-ISSN 2212-9839, Vol. 77, artikel-id 102607Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Carbon capture and utilization has been proposed as an essential climate change mitigation strategy, but only a few implemented cases exist. During biomethane production from anaerobic digestion, CO₂ is commonly separated and emitted into the atmosphere, which can be utilized as raw material for various products. This research aims to identify and assess CO₂ utilization alternatives for possible integration with biogas upgrading from anaerobic digestion by developing a soft multi-criteria analysis (MCA). A literature review complemented with stakeholder participation enabled the identification of relevant alternatives and criteria for assessment. Potential alternatives for CO₂ utilization include methane, mineral carbonates, biomass production, fuels, chemicals, pH control, and liquefied CO₂. Results show that although no alternative performs well in all indicators, there is an opportunity for short-term implementation for methane, biomass production, mineral carbonates, liquefied CO₂, and pH control. Moreover, the uncertainty analysis reveals that even though the technologies have a high technological development, more information on critical aspects is still required. The soft MCA provides information to decision-makers, practitioners, and the academic community on learning opportunities of the alternatives and indicators to step from development into implementation. For instance, the method can be used to assess more specific systems with different locations and scales or to direct efforts to ease the implementation of CCU.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 40. Beställ onlineKöp publikationen >>
    Cruz, Igor
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Evaluating the utilisation of industrial excess heat from an energy systems perspective2022Licentiatavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Sverige siktar på att uppnå klimatneutralitet till 2045. Behovet av att omedelbart minska utsläppen av växthusgaser för att nå klimatmålen påverkar industrin direkt. Massa- och papperssektorn står för mer än 50% av den industriella energianvändningen i Sverige. Ökad energieffektivitet förväntas i hög grad bidra till att minska primärenergianvändningen. Återvinning och utnyttjande av industriell överskottsvärme (IÖV) har identifierats som ett betydande potentiellt bidrag till energieffektivitet i industrin. Tidigare forskning baserad på top-down studier har uppskattat tillgängligheten av IÖV för hela sektorer eller regioner, och bottom-up resultat för många fallstudier finns tillgängliga. Medan top-down studier saknar detaljerad information om profilen för tillgänglig överskottsvärme, har bottom-up studier begränsad täckning och precision. Detaljerad information om överskottsvärmemängder och temperaturnivåer krävs för att bedöma potentialen hos flera värmeåtervinningstekniker.

    Denna avhandling syftar till att i en serie steg presentera metoder för att systematiskt analysera en industriell process för att erhålla en detaljerad profil av tillgänglig överskottsvärme under olika processförhållanden, för att aggregera resultat som kan generaliseras för hela industrisektorer, och att erhålla återvinningspotentialer för industriell överskottsvärme med hjälp av olika teknologier. Bedömningen av olika möjligheter att använda industriell överskottsvärme kompletteras med en analys av systemaspekter som kan påverka lönsamhet och globala växthusgasutsläpp. Ett energimålsförfarande kombinerat med optimering har tillämpats på sex fallstudier av massa- och pappersbruk i Sverige, med produktion baserat på sulfatmassa. Med denna metod erhålls IÖV-profiler som används i en regressionsanalys för att uppskatta tillgängligheten av IÖV och potentialen för elproduktion från låg- och medeltempererad IÖV med organiska Rankine-cykler (ORC). En jämförelse av lönsamhet och globala växthusgasutsläpp mellan elproduktion med ORC, där IÖV utgör grunden, och småskalig kombinerad värme och el (KVV) produktion presenteras för tre energimarknader.

    Resultaten visar en potential att öka elproduktionen från låg- och medeltempererad IÖV med 7% till 9% i sulfatmassabruken i Sverige, beroende på graden av processintegration som beaktas. Användningen av låg- och medeltempererad IÖV för elproduktion kan potentiellt minska de globala växthusgasutsläppen i alla övervägda energimarknadsscenarier. Om biomassa betraktas som en begränsad resurs, kan emellertid direkta fjärrvärmeleveranser uppnå högre globala minskningar av växthusgaser. ORC-elproduktion från låg- och medeltempererad IÖV är ekonomiskt lönsam och visade överlag bättre lönsamhet och minskade växthusgasutsläpp än småskalig ORC-kraftvärme. Den ekonomiska genomförbarheten av ORC-elproduktion påverkas mindre av yttre förhållanden och osäkerheter än fjärrvärmeleveranser.

    Delarbeten
    1. Availability of excess heat from the Swedish Kraft pulping industry
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Availability of excess heat from the Swedish Kraft pulping industry
    2018 (Engelska)Ingår i: Proceedings of ISEC 2018 - Renewable Heating and Cooling in Integrated Urban and Industrial Energy Systems, p. 697-706 art. no 120, 2018, s. 697-706, artikel-id 120Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    An approach for estimating national targets for industrial excess heat recovery based on detailed analysis of data from case studies followed by regression analysis is proposed and applied to the Kraft pulping industry in Sweden. According to the resulting estimates, there is a large potential for increasing the excess heat utilization from the Swedish pulp and paper mills. The suggested methodology provides a more detailed picture of industrial excess heat availability in the Swedish pulp and paper industry and could be applied to other sectors and regions.

    Nyckelord
    industrial excess heat, pulp and paper industry, unavoidable excess heat, regression analysis
    Nationell ämneskategori
    Pappers-, massa- och fiberteknik Energiteknik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-182602 (URN)
    Konferens
    International Sustainable Energy Conference, ISEC 2018, Graz, Austria, 2018-10-03 - 2018-10-05
    Tillgänglig från: 2022-01-31 Skapad: 2022-01-31 Senast uppdaterad: 2022-01-31
    2. Electricity Generation from Low and Medium Temperature Industrial Excess Heat in the Kraft Pulp and Paper Industry
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Electricity Generation from Low and Medium Temperature Industrial Excess Heat in the Kraft Pulp and Paper Industry
    2021 (Engelska)Ingår i: Energies, E-ISSN 1996-1073, Vol. 14, nr 24, artikel-id 8499Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    The recovery and utilisation of industrial excess heat has been identified as an important contribution for energy efficiency by reducing primary energy demand. Previous works, based on top-down studies for a few sectors, or regional case studies estimated the overall availability of industrial excess heat. A more detailed analysis is required to allow the estimation of potentials for specific heat recovery technologies, particularly regarding excess heat temperature profiles. This work combines process integration methods and regression analysis to obtain cogeneration targets, detailed excess heat temperature profiles and estimations of electricity generation potentials from low and medium temperature excess heat. The work is based on the use of excess heat temperature (XHT) signatures for individual sites and regression analysis using publicly available data, obtaining estimations of the technical potential for electricity generation from low and medium temperature excess heat (60-140 degrees C) for the whole Swedish kraft pulp and paper industry. The results show a technical potential to increase the electricity production at kraft mills in Sweden by 10 to 13%, depending on the level of process integration considered, and a lower availability of excess heat than previously estimated in studies for the sector. The approach used could be adapted and applied in other sectors and regions, increasing the level of detail at which industrial excess heat estimations are obtained when compared to previous studies.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    MDPI, 2021
    Nyckelord
    excess heat; waste heat; kraft mill; pulp and paper; electricity generation; heat integration; organic Rankine cycle
    Nationell ämneskategori
    Energiteknik
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-182226 (URN)10.3390/en14248499 (DOI)000737575000001 ()
    Tillgänglig från: 2022-01-12 Skapad: 2022-01-12 Senast uppdaterad: 2023-08-28
    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
    Ladda ner (png)
    presentationsbild
  • 41.
    Cruz, Igor
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Johansson, Maria
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Wren, Joakim
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Assessment of the potential for small-scale CHP production using Organic Rankine Cycle (ORC) systems in different geographical contexts: GHG emissions impact and economic feasibility2022Ingår i: Energy Reports, E-ISSN 2352-4847, Vol. 8, s. 7680-7690Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    According to the European Commission’s 2050 Climate Strategy, renewable electricity is the most important driver for decarbonising the energy system. The intermittent nature of wind and solar creates a demand for dispatchable electricity production that can contribute to a stable and steady supply all year. This supply can be provided, for example, by biomass boilers with combined heat and power production. This paper analyses the potential for small-scale electricity production in Organic Rankine Cycle systems (ORC) in different geographical contexts. The focus is on installing ORC systems with existing biomass-fired boilers in district heating (DH) systems or industry, and with industrial excess heat streams. Economic and climate effects are studied in three countries with different climates and energy-market conditions, namely Sweden, the United Kingdom and Brazil. The results show that there is the potential to install ORC systems around the world that are both economically viable and reduce global greenhouse gas emissions. Equipment size has a large effect on the profitability of the investments. Moreover, the benefits of tax exemptions and certificates for renewable electricity production significantly impact profitability, particularly for smaller equipment sizes.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 42.
    Cruz, Igor
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Wallén, Magnus
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Svensson, Elin
    CIT Ind Energi AB, Sweden.
    Harvey, Simon
    Chalmers Univ Technol, Sweden.
    Electricity Generation from Low and Medium Temperature Industrial Excess Heat in the Kraft Pulp and Paper Industry2021Ingår i: Energies, E-ISSN 1996-1073, Vol. 14, nr 24, artikel-id 8499Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The recovery and utilisation of industrial excess heat has been identified as an important contribution for energy efficiency by reducing primary energy demand. Previous works, based on top-down studies for a few sectors, or regional case studies estimated the overall availability of industrial excess heat. A more detailed analysis is required to allow the estimation of potentials for specific heat recovery technologies, particularly regarding excess heat temperature profiles. This work combines process integration methods and regression analysis to obtain cogeneration targets, detailed excess heat temperature profiles and estimations of electricity generation potentials from low and medium temperature excess heat. The work is based on the use of excess heat temperature (XHT) signatures for individual sites and regression analysis using publicly available data, obtaining estimations of the technical potential for electricity generation from low and medium temperature excess heat (60-140 degrees C) for the whole Swedish kraft pulp and paper industry. The results show a technical potential to increase the electricity production at kraft mills in Sweden by 10 to 13%, depending on the level of process integration considered, and a lower availability of excess heat than previously estimated in studies for the sector. The approach used could be adapted and applied in other sectors and regions, increasing the level of detail at which industrial excess heat estimations are obtained when compared to previous studies.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 43.
    Dahl, Elin
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Energy companies becoming energy service providers: A comparative study between Denmark and Sweden2012Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    Energy efficiency is important – but an energy saving potential has yet to reach its full range. Energy services are means to reach that potential and energy companies are stressed as important actors into creating an established market for energy services. Energy services are tools that include providing in-direct services such as energy statistics, audits, declarations, consultations and analysis. It also includes a number of more complex and direct services, for example energy efficiency measurements or service contracts.

    This report is a result of a study on Danish and Swedish energy companies offering energy services, based on the market they act upon. It aims to find their driving forces for providing energy services. It also looks closer into whether publically and privately owned energy companies differ and if there exist contradictions to both supply energy and energy services at the same time. It also looks into how energy companies are affected and feel about national regulatory instruments.

    Energy companies in both countries offering energy services are reaching a wide spectrum of client segments and energy services. They often have the possibility to combine and package energy supply with energy services and they can reduce many of the theoretical barriers to energy efficiency by offering energy services. They are driven by a client demand and a closer client relationship, both leading to a decreased supply client fluctuation. A new business opportunity and a green profile strategy are also driving factors. Energy services also help energy companies to decrease heavy investment on existing equipment by having more control over their clients’ energy use and reducing energy utilization tops.

    Danish energy companies are tied to an energy saving obligation scheme, providing them with conditions, which their market is based, whilst Swedish energy companies offering energy services act on a market that is created by them and their competitors derive from different business backgrounds. There exist an assertive regulatory instrument in Denmark affecting driving factors for public and private energy companies and clients. In Sweden regulatory instruments, such as energy efficiency programmes, subsidises for energy audits and voluntary agreements for industries affect energy companies in a less way than in Denmark, mostly increasing a client demand for energy services. The regulatory instruments in Denmark increase a trust for energy companies as energy service providers as in Sweden they are trusted upon their existing substantial role on the energy market, a reputation of knowledge and experience and a strategy aiming towards visualisation, motivation and education for the clients.

    Public energy companies feel a responsibility towards their public owners to offer an efficient energy supply and by having a local connection to the municipality they are able to increase competiveness in the region by offering energy services. Private companies are substantially larger than public companies and have a great potential to reach out to a larger number of clients through their existing supply client stock. This is of substantial higher relevance in Sweden than Denmark. 

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Energy companies becoming energy service providers - Master thesis, 2012 - Elin Dahl
  • 44.
    de Vries, Frank
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära.
    Inverkan av värme på lagerlägets cylindricitet i ett lagerhus2010Självständigt arbete på grundnivå (högskoleexamen), 10,5 poäng / 16 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    Det här examensarbetet har utförts hos och med stöd av SKF Mekan i Katrineholm. Grundfrågeställningen som innebar upphovet till examensarbetet är om värme påverkar lagerlägets cylindricitet hos ett lagerhus. Detta avgränsas senare till att gälla enbart värmepåverkan under produktion för en typ av lagerhus i en storlek men tre olika materialval. Därmed koncentreras arbetet på gjuterilinan för de mindre lagerhusen samt den bearbetningslina som kallas ”Robot line”.

    Inledningsvis ges en presentation vad lager och lagerhus är samt vilken funktion de fyller. Därefter ges en överblick av gjuteriet samt bearbetningen. Berörda linor betraktas mer ingående men även övriga linor ges en övergripande bild av. Övriga resurser såsom mätrum samt testlabb presenteras också.

    De tre olika materialen granskas för att se vilka avgörande skillnader som finns dem emellan. Detta med hjälp av litteratur samt intervjuer med medarbetare hos SKF Mekan, personal vid Linköpings universitet samt SWEREA.

    Två test som genomförts under arbetets gång beskrivs, varav det ena lyckat men det andra misslyckat. Dock fick det andra testet ett överraskande resultat.

    Befintliga kontroller längs med produktionskedjan omtalas.

    Slutligen sammanfattas vilka moment inom gjuteri- samt bearbetningsprocessen där toleransen för cylindriciteten hos lagerläget riskerar att under-/överskridas samt vad som då är orsaken.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    FULLTEXT01
  • 45.
    Dermentzis, Georgios
    et al.
    Unit for Energy Efficient Building, University of Innsbruck, Innsbruck, Austria.
    Ochs, Fabian
    Unit for Energy Efficient Building, University of Innsbruck, Innsbruck, Austria.
    Gustafsson, Marcus
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Calabrese, Toni
    Unit for Energy Efficient Building, University of Innsbruck, Innsbruck, Austria.
    Siegele, Dietmar
    Unit for Energy Efficient Building, University of Innsbruck, Innsbruck, Austria.
    Feist, Wolfgang
    Unit for Energy Efficient Building, University of Innsbruck, Innsbruck, Austria; Passive House Institute, Darmstadt, Germany.
    Dipasquale, Chiara
    EURAC Research, Bolzano, Italy.
    Fedrizzi, Roberto
    EURAC Research, Bolzano, Italy.
    Bales, Chris
    Energy Technology, Dalarna University, Falun, Sweden.
    A comprehensive evaluation of a monthly-based energy auditing tool through dynamic simulations, and monitoring in a renovation case study2019Ingår i: Energy and Buildings, ISSN 0378-7788, E-ISSN 1872-6178, Vol. 183, s. 713-726Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    An energy auditing tool (PHPP) was evaluated against a dynamic simulation tool (TRNSYS) and used for the assessment of energy conservation measures in a demo case study. The comprehensive comparison of heating and cooling useful demands and loads included three building types (single-, multi-family house, and office), three building energy levels (before renovation and after renovation with a heating demand of 45 and 25 kWh/(m²·a)) and seven European climates.

    Dynamic simulation results proved PHPP (monthly energy balance) to be able to calculate heating demand and energy savings with good precision and cooling demand with acceptable precision compared to detailed numerical models (TRNSYS). The average deviation between the tools was 8% for heating and 15% for cooling (considering climates with a relevant cooling load only). The higher the thermal envelope quality was, i.e. in case of good energy standards and in cold climates, the better was the agreement. Furthermore, it was confirmed that PHPP slightly overestimates the heating and cooling loads by intention for system design.

    The renovation design of a real multi-family house was executed using PHPP as energy auditing tool. Several calculation stages were performed for (a) baseline, (b) design phase, and (c) verification with monitoring in order to calculate the corresponding heating demand. The PHPP model was calibrated twice, before and after the renovation. The necessity for tool calibration, especially for the baseline, was highlighted increasing the confidence with respect to a number of boundary conditions.

    In this study, PHPP was tested as an energy auditing tool aiming to be a versatile and less error-prone alternative to more complex simulation tools, which require much more expert knowledge and training.

  • 46.
    Dipasquale, Chiara
    et al.
    EURAC.
    Fedrizzi, Roberto
    EURAC.
    Bellini, Alessandro
    EURAC.
    Gustafsson, Marcus
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Ochs, Fabian
    University of Innsbruck.
    Bales, Chris
    Högskolan Dalarna.
    Database of energy, environmental and economic indicators of renovation packages for European residential buildings2019Ingår i: Energy and Buildings, ISSN 0378-7788, E-ISSN 1872-6178, Vol. 203, artikel-id 109427Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Increasing the energy efficiency with a vast impact in the residential building stock requires retrofit so- lutions that can be exploited with respect to a wide range of different building typologies and climates. Several tools and methodologies are nowadays available both for the assessment of building demands and for the individuation of optimum retrofit solutions. However, they are usually either too complex to be adopted by professionals or, on the contrary, oversimplified to account for the full complexity of a deep envelope and HVAC system retrofit. In this context, this paper describes a methodology developed to generate reliable information on retrofit solutions for typical buildings in different climatic conditions. Detailed numerical models are used to simulate a number of combinations of envelope and HVAC systems retrofit measures and renewable energy integration. Energy performance results are gathered in a database that allows comparing solu- tions, spanning over a range of more than 250,0 0 0 combinations of building types, age of construction, climates, envelope performance levels and HVAC systems configurations. Economic feasibility is also de- rived for each of the combinations. In this way, the accurateness of a detailed and validated calculation is made available to assist during the decision making process, with minimum computational effort being required by professionals: the variety and density of evaluated combinations allows to easily assess the performance of a specific case by interpolating among instances previously assessed. The applicability of the results to different climates and similar building typologies is verified by a comparison of the database results with a specific case dynamic simulation.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 47.
    Djuric Ilic, Danica
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Classification of Measures for Dealing with District Heating Load Variations-A Systematic Review2021Ingår i: Energies, E-ISSN 1996-1073, Vol. 14, nr 1, artikel-id 3Artikel, forskningsöversikt (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The highly varying character of district heating (DH) demand results in low capacity utilization of the DH plants, as well as increased use of fossil fuels during peak demand. The aim of this study is to present an overview and a comprehensive classification of measures intended to manage these load variations. A systematic literature review was conducted based on previously defined search strings as well as inclusion and exclusion criteria. Two scientific databases were used as data sources. Based on 96 detected publications, the measures were categorized as (1) complementing DH production in heat-only boilers (HOBs), or geothermal or booster heat pumps (HPs) (usually controlled by the DH company), (2) thermal energy (TE) storage in storage units or in the network (controlled by the company), and (3) demand side measures, which can be strategic demand increase, direct demand response (DR), or indirect DR. While the company has control over direct DR (e.g., thermal storage in the thermal mass of the buildings), indirect DR is based on communication between the customer and the company, where the customer has complete control. The multi-disciplinary nature of this topic requires an interdisciplinary approach.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    fulltext
  • 48.
    Elez, Stefan
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Energisystem.
    Framtida energilösning för tillvaratagande av överskottsvärme med värmepump: Ett examensarbete utfört på Händelöverket, E.ON2017Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [sv]

    E.ON har satt som mål att leverera 100% förnybar och återvunnen energi år 2025. På E.ON:s kraftvärmeverk Händelö i Norrköping måste då den koldrivna Panna 12, men även den biodrivna Panna 11 ersättas med en ny typ av förnybar och återvunnen lösning som ska producera värme. En lösning som diskuteras på E.ON är att ersätta dessa två pannor med en biohetvattenpanna, Panna 16. I Händelöområdet finns dock en del verksamheter med restflöden i form av överskottsvärme som i nuläget inte tas vara på. Genom utnyttjande av överskottsvärme kan växthuseffekten minskas och det nationella energisystemet effektiviseras. En ytterligare lösning skulle därför kunna vara att ersätta pannorna med en energilösning som utnyttjar överskottsvärme och med hjälp av värmepump producerar värme.

    Syftet med det här projektet har därför varit att undersöka möjligheterna för en framtida energilösning med värmepump och hur den kan användas i samverkan med Händelöverket för att minska investerings-och marginalkostnaderna för värmeproduktionen till Norrköpings fjärrvärmenät. Målet med projektet har därför varit att ta fram en modell i modelleringsverktyget reMind och VBA Excel som kan beräkna lönsamheten för den framtida värmepumpslösningen gentemot den nya Panna 16 med olika scenarier för elpriser.

    Under projektet har en dimensionering av en kompressordriven värmepump utförts för att ta reda på de tekniska och driftmässiga förutsättningarna för en värmepump. Sedan har olika modeller gjorts i reMind och VBA Excel för en kompressordriven värmepump och en absorptionsvärmepump. Absorptionsvärmepumpen har inte dimensionerats under projektet, utan där har olika värden relaterade till de tekniska-och driftmässiga förutsättningarna erhållits från en värmepumpsleverantör.

    Resultatet visar att en energilösning med absorptionsvärmepump är betydligt mer lönsam än en lösning med enbart Panna 16. Absorptionsvärmepumpen blev 30

    – 42 MSEK billigare i investering gentemot Panna 16. Dessutom blev absorptionsvärmepumpen 79 – 102 MSEK mer lönsam med en ekonomisk livslängd på 20 för de olika elprisscenarierna. Totalt sett blev det en lönsamhet på ca 110 – 140 MSEK gentemot Panna 16. Den kompressordrivna värmepumpen blev å andra sidan inte lönsam i jämförelse med Panna 16. Investeringskostnaden för den kompressordrivna värmepumpen blev 14 – 24 MSEK dyrare än Panna 16:s motsvarande investeringskostnad och skillnaden i marginalkostnad hamnade endast i intervallet 0 – 5 MSEK med olika elprisscenarion.

    Slutsatsen blev att E.ON ska fortsätta att utreda möjligheterna med att eventuellt investera i en absorptionsvärmepump. För den kompressordrivna värmepumpen anses det dock inte vara värt att undersöka vidare.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Energilösning värmepump
  • 49.
    Emilsson (Gustafsson), Sara
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Industriell miljöteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Ivner, Jenny
    Region Östergötland.
    Implementing the global sustainable goals (SDGs) into municipal strategies applying an integrated approach2018Ingår i: Handbook of Sustainability Science and Research / [ed] Walter Leal Filho, Springer, 2018, s. 301-316Kapitel i bok, del av antologi (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The UN emphasises the importance of collaboration and integrated approaches to effectively implement the SDGs. Much of the action will have to take place locally where municipalities will play an important role in coordinating the efforts towards SDG fulfilment. They are constant local actors close to citizens and they can also influence other actors through their strategies. This paper reflects on how the SDGs can be integrated into existing strategies in order to avoid parallel non-effective processes and to avoid the risk of the SDGs to become marginalised. Furthermore, the paper discusses roles and preconditions of municipalities in the SDG implementation process. This study focuses the implementation of the SDGs into a regional municipality’s strategic planning and management, Region Östergötland, Sweden. The challenges and opportunities connected to implementing the SDGs will be problematized, and the paper gives recommendations on how this type of organisations can implement the SDGs taking advantage from qualities in already existing management and working procedures.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    Implementing the Global SustainableGoals (SDGs) into Municipal Strategies Applying an Integrated Approach
  • 50.
    Enico, Daniel
    Linköpings universitet, Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling, Mekanisk värmeteori och strömningslära.
    External Heat Transfer Coefficient Predictions on a Transonic Turbine Nozzle Guide Vane Using Computational Fluid Dynamics2021Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)
    Abstract [en]

    The high turbine inlet temperature of modern gas turbines poses a challenge to the material used in the turbine blading of the primary stages. Mechanical failure mechanisms are more pronounced at these high temperatures, setting the lifetime of the blade. It is therefore crucial to obtain accurate local metal temperature predictions of the turbine blade. Accurately predicting the external heat transfer coefficient (HTC) distribution of the blade is therefore of uttermost importance. At present time, Siemens Energy uses the boundary layer code TEXSTAN for this purpose. The limitations coupled to such codes however make them less applicable for the complex flow physics involved in the hot gas path of turbine blading. The thesis therefore aims at introducing CFD for calculating the external HTC. This includes conducting an extensive literature study to find and validate a suitable methodology. The literature study was centered around RANS modeling, reviewing how the calculation of the HTC has evolved and the performance of some common turbulence and transition models. From the literature study, the SST k − ω model in conjunction with the γ − Reθ transition model, the v2 − f model and the Lag EB k − ε model were chosen for the investigation of a suitable methodology. The validation of the methodology was based on the extensively studied LS89 vane linear cascade of the von Karman Institute. In total 13 test cases of the cascade were chosen to represent a wide range of flow conditions. Both a periodic model and a model of the entire LS89 cascade were tested but there were great uncertainties whether or not the correct flow conditions were achieved with the model of the entire cascade. It was therefore abandoned and a periodic model was used instead. The decay of turbulence intensity is not known in the LS89 cascade. This made the case difficult to model since the turbulence boundary conditions then were incomplete. Two approaches were attempted to handle this deficiency, where one was ultimately found invalid. It was recognized that the Steelant-Dick postulation could be used in order to find a turbulent length scale which when specified at the inlet, lead to fairly good agreement with data of the HTC. The validation showed that the SST γ − Reθ model performs relatively well on the suction side and in transition onset predictions but worse on the pressure side for certain flow conditions. The v2 − f model performed better on the pressure side and on a small portion of the suction side. Literature emphasized the importance of obtaining proper turbulence characteristics around the vane for accurate HTC-predictions. It was found that the results of the validation step could be closely coupled to this statement and that further work is needed regarding this. Further research must also be done on the Steelant-Dick postulation to validate it as a reliable method in prescribing the inlet length scale.

    Ladda ner fulltext (pdf)
    MasterThesis_DanielEnico
12345 1 - 50 av 249
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • 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