Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Kylsystem“

Syftet med denna rapport är att undersöka möjligheterna till att utveckla ett mobilt kylsystem för dryck utan att använda elektricitet eller förkylda medium. Målet var att göra det ekonomiskt, säkert och snabbt på ett användarvänligt sätt. För att sänka temperaturen hos en dryck utan att förorena den, måste värme föras bort från vätskan. Enligt termodynamikens andra huvudsats kan detta endast ske spontant ifall omgivningen har en lägre temperatur. Detta kan skapas med hjälp av olika endoterma processer. Dessa metoder har studerats teoretiskt och utvärderats för att sedan undersökas praktiskt under fem olika laborationer. Den kylmetod som bedömdes ha störst potential går ut på att låta en dryckesburk omges av köldmediet R134a. Köldmediet har en kokpunkt på -26° C och kokar snabbt bort i rumstemperatur. Värmen överförs då snabbt från burken till köldmediet och dryckens temperatur sjunker från 23°C till 5°C på tre minuter. Det mobila kylsystem som utvecklats är snabbt och uppfyller målen för användarvänlighet, men inte för säkerhet och ekonomi.<br>The purpose of this report is to explore the possibilities for developing a mobile refrigeration system for beverages without using electricity or a precooled medium. The goal was to make it economical, safe and quick to use and in a user-friendly manner. To lower the temperature of a drink without contaminating it, the heat must be transferred from the liquid. According to the second law of thermodynamics, this can only occur spontaneously if the surrounding has a lower temperature. This can be achieved using different endothermic processes. These methods have been theoretically studied and evaluated and then analyzed in five different experiments. The cooling method that was considered to have most potential is based on surrounding a beverage can by the refrigerant R134a. The refrigerant has a boiling point of -26 ° C and evaporates rapidly at normal temperature. That transfers the heat quickly from the jar to the refrigerant and the temperature of the beverage decreases from 23 ° C to 5 C in three minutes. The mobile refrigeration system that was developed is fast and meets the requirements of ease of use, but not for the safety and economy.

Sammanfattning Uddeholm AB är en världsledande leverantör och tillverkare av verktygsstål med ca 3 500 anställda världen över. Under de närmaste åren planeras ökad produktion och miljökrav blir allt hårdare. För att klara detta utförs en rad viktiga investeringar. En av dem är att minska utsläppet av kylvatten och ta tillvara på spillvärme från produktionen. Projektet har utförts på Granmelt som är en avdelning under stålverket. Här omvandlas stålskrot till kulor, även kallat granulat. Första steget i processen är att smälta stålskrot. Detta sker i högfrekventa induktionsugnar. Induktionsspolen i ugnarna måste kylas för att undvika överhettning. Kyleffekten erhålls genom att låta vatten transportera värmeenergi från ugnskomponenterna till en värmeväxlare. Syftet med projektet är att förbättra kylsystemet, ta tillvara på spillvärmen och på det viset minska miljöpåverkan samt spara energi.    En viktig del i projektet har varit insamling av data från befintligt system. Intervjuer och litteraturstudier har också genomförts. Informationen har legat till grund för olika förslag på hur systemet skall konstrueras och spillvärmen användas. Genom beräkningar redogörs hur mycket tillgänglig värmeenergi det går att utvinna, vilka värmekällor som kan ersättas och hur mycket pengar företaget sparar. Konstruktionen är visualiserad med schematiska ritningar som beskriver flödet genom systemet och dess komponenter. Rapporten innehåller också skisser och ritningar för att förbättra layouten med tanke på underhållsarbete. Resultatet av projektet är att det nya systemet ersätter en stor del av befintliga värmekällor för uppvärmning av lokaler. Vattenkonsumtionen minskar kraftigt genom att två slutna slingor används. Återbetalningstiden för nyinstallationen är mindre än två år. Efter tio år har företaget sparat över tre miljoner kronor i uppvärmningskostnader genom att använda spillvärmen.<br>AbstractUddeholm AB is a leading global supplier and manufacturer of tool steel with about 3500 employees worldwide. Over the next few years production will increase and environmental requirements are becoming tougher. To manage this series of important investments are implemented. One of them is to reduce the consumption of cooling water and make use of residual heat generated by the production. The project has been performed at Granmelt which is a sub section to the steel mill. At this section scrap metal is melted and granulated for production of refined steel. The first step in the process is melting in high frequency induction furnaces. Some components in the furnace must be cooled to avoid overheating. The cooling effect is obtained by water transferring heat energy from the furnace components to a heat exchanger.  The project aims to improve the cooling system, take advantage of waste heat, thereby reducing environmental impact and save energy. An important part of the project has been collecting data from existing systems. The information has been the basis of various proposals on how the system should be designed and how the waste heat should be used. The design is visualized by schematic drawings that describe the flow through the system and its components. The report also contains sketches and drawings to improve the layout in view of maintenance work. Calculations explain how much available heat energy can be extracted, which heat sources that can be replaced and how much money it will save.The result of this project is that the new system has a payback period under two years, after ten years the company has saved over three million SKR by warming the buildings with the residual heat.

Energy consumption is at present a major political issue, and numerous projects that comprise many nations are currently in process to increase energy efficiency and bring down energy dependency. As a member state of the EU, Sweden now faces the challenge of implementing substantial energy-saving measures until the year 2016. One of these measures is the project “Green Islands” financed by the EU that intend on creating sustainable islands in areas around the Baltic Sea. The Archipelago Foundation leads the project that concerns the Stockholm archipelago, where focus has been placed upon decreasing energy usage in businesses and services on Utö among other islands. The inn at Utö is included in the project; where replacing or improving the cooling system for the cold storages is desired in order to reduce the use of energy.This report examines the possibility of changing or improving the current cooling system along with the potential savings that would result from an improvement of energy efficiency. The project was conducted through a modeling study in which significant aspects such as cooling demand, the availability of energy sources, and local conditions have been considered. The conclusion gives an account on savings of carbon dioxide emissions, energy, and capital. The capital savings will act as a foundation on which the size of investment will be proposed with the aid of economic calculations.The results show that an implementation of absorption cooling is not a valid method for increasing energy efficiency in this case. The local conditions are not sufficient for generating cooling with heat energy. It was found that the optimal technique for increasing energy efficiency was to decrease the condensing temperature for the existing compressor systems. Two eligible ways of doing this were studied. Implementing variable condensation would reduce electrical usage by ca. 15300 kWh per year, which produces ca. 15600 kr of yearly savings. Furthermore, carbon dioxide emissions would decrease by 141 kg per year. Implementing a water cooled condensing system would also result in beneficial savings. For this method, it was found that electrical usage would reduce by ca. 13800 kWh per year, with a resulting ca. 14100 kr of yearly savings. In this case, the carbon dioxide emissions would decrease by 127 kg per year. Beyond these measures, simpler actions can be done, such as improving upon the isolation of the door strips that, in both cases, are recommended.There is thus a potential to reduce the electricity consumption that generates economic and environmental savings that does not require any major efforts. Along with a considerable relative reduction of electric energy use follows savings in carbon dioxide emissions and operating costs, but since the capital savings is fairly low, large investments are not possible. Until the absorption cooling technology matures and becomes cheaper and more appropriate for the inn’s cooling requirements, it will have to step aside for the well tested compressor technology.<br>Energianvändning är i dagsläget en stor politisk fråga, och i dagsläget bedrivs ett flertal projekt som omfattar många länder för att öka energieffektiviteten och minska energiberoendet. Som medlemsland i EU står Sverige inför utmaningen att utföra omfattande energibesparande åtgärder till år 2016. En av dessa åtgärder är det EU finansierade projektet Green Islands där målet är att skapa kretsloppsöar kring Östersjön. Skärgårdsstiftelsen leder projektet som berör Stockholms skärgård, och fokus har lagts på att minska energianvändningen för verksamheter på bland annat Utö. Värdshuset på Utö ingår i projektet där kylsystemet för kylutrymmena önskas ersättas eller förbättras för att minska energianvändningen.I den här studien undersöks möjligheten att ersätta eller förbättra kylsystemet samt eventuella besparingar en energieffektivisering skulle innebära. Studien har utförts genom en modellering där viktiga aspekter som kylbehov, tillgängligheten på energikällor samt lokala förutsättningar har tagits i beaktande. I resultaten som har tagits fram redovisas besparingar i koldioxidutsläpp, energi, och kapital. Kapitalbesparingen ska agera grund för möjliga investeringsstorlekar med hjälp av ekonomiska kalkyler.Resultaten visar att en implementering av en absorptionskylmaskin i detta fall inte är en lämplig lösning för energieffektivisering. De lokala förutsättningarna kan inte anses tillräckliga för att skapa kyla från värme. Den teknik som visade sig vara bäst lämpad för energieffektivisering var att sänka kondenseringstemperaturen för de existerande kompressorsystemen. För denna teknik fanns två tillvägagångssätt som var lämpliga i detta fall. Att införa flytande kondensering skulle sänka elektricitetsförbrukningen med ca 15300 kWh per år, vilket ger en årsbesparing på ca 15600 kr. Koldioxidutsläppet hade då minskat med 141 kg per år. Att implementera vattenkyld kondensering hade också medfört gynnsamma besparingar. För denna metod fanns att elektricitetsförbrukningen hade minskat med ca 13800 kWh per år, och årsbesparingen hade då varit ca 14100 kr. Koldioxidutsläppet hade minskat med 127 kg per år. Utöver dessa tillvägagångssätt kan enklare besparingsåtgärder göras, som att täta dörrlister, som för båda metoderna rekommenderas för att sänka elanvändningen ytterligare.Det finns alltså potential att sänka elanvändningen som ger ekonomiska och miljömässiga vinster utan större insatser. Med en betydande procentuell minskning av elanvändningen reduceras koldioxidutsläppen och driftskostnaden markant, men eftersom den ekonomiska vinsten är relativt låg försvaras inte dyrare investeringar. I väntan på att absorptionstekniken blir billigare och mer lämplig för värdshusets kylbehov får denna teknik kliva åt sidan för den välbeprövade kompressortekniken.

Metso:Outotec is a global leading company who offers services and technologies for metal and mineral processing. They also offer products for industrial water cleaning and chemical industries.One key product is the Peirce-Smith converter oven with converter hoods for process off-gas handling. The hoods are water cooled to prevent fatigue of the material due to high temperature differences. The purpose of this thesis is to develop a common base frame for two of the four modules that thecooling system consists of. This standardization will reduce engineering costs in future projects. A big part of the project was to identify the needs which the project and resulting modules should satisfy. The identified needs were converted into a list of demands to be used for evaluation of the different concepts. A total of 25 concepts was developed and evaluated. The winning concept was modeled in Solidworks and construction drawings were made for the base frame. The resulting concept included a base frame which was compatible with both the heat exchanger and pump set up. The size of the finished modules including valves and filters allow for transportation in a standard shipping container without dismantling of any parts. This means that all the functions can be tested before shipping. The installation of the finished modules on site only consists of cabling to junction box, connection of piping and anchoring.

In this thesis, operating modes and different concepts have been developed for a cooling system of a hybrid driveline. The project was carried out for BAE system Hägglunds in Örnsködsvik. Since 2001, the company produces a tracked vehicle called BvS10 that is primarily used for military purposes. In this project a cooling system for a new, electrified concept vehicle based on the BvS10 vehicle, called BvS15, was created. Electrified and hybrid vehicles became a necessity for BAE Systems Hägglunds due to major developments in electric components, and to be able to compete with other companies in this area.  A component list was created, all components and its specifics were gathered in an Excel document. From this point in the project different concepts and operating modes could be tested on the cooling system. Three different concepts were created with the same operating modes, the difference between the concepts was the placement of the components in the schematic layouts. The concepts each have their pros and cons, mainly regarding size of cooler and manufacturing difficulties, but also dimensioning of components in the circuits.  The result of this project is three concepts of a cooling system for a hybrid driveline. All concepts are considered feasible, what is used in the end depends on what BAE Systems Hägglunds prioritizes. The results can be used in studies regarding future tracked vehicles.<br>I detta examensarbete har koncept och driftfall för en ny hybrid-drivlinas kylsystem tagits fram. Projektet utfördes för BAE Systems Hägglunds i Örnsköldsvik. Sedan 2001 har BvS10 varit en bandvagn som BAE System Hägglunds tillverkar för bland annat militärt bruk. I detta projekt har ett kylsystem för en elektrifierad konceptvagn Bvs15, som är baserad på BvS10 utvecklats. Elektrifierad och hybrid-drivlinor blev en nödvändighet för BAE Systems Hägglunds på grund avstora utvecklingarna inom elektrifierade komponenter, och eftersom man vill kunna konkurrera med andra företag inom området. En komponentlista skapades där alla komponenter och deras specifikationer samlades i ett Excel dokument. Från detta läge i projektet kunde test av driftfall och olika koncept på kylsystemet utföras. Det skapades tre olika koncept med samma driftfall, men med olika placeringar av komponenter i de schematiska layouterna. Koncepten har alla sina för- och nackdelar, främst i storleken av kylarpacket och tillverkningskomplexitet, men också i dimensioneringen av komponenter i kretsarna. Resultatet av detta projekt är tre koncept för ett kylsystem till en hybriddrivlina. Samtliga koncept anses genomförbara och vad som används i slutändan beror på vad BAE Systems Hägglunds prioriterar. Resultaten kan användas i en förstudie om framtida bandvagnar.

Västerbottens Läns Landsting arbetar kontinuerligt för att minimera sin verksamhets negativa påverkan på miljön. För att göra detta har de satt upp mål för 2020. Detta examensarbete kommer att försöka hjälpa dem att uppnå sina mål om en minskning med 17 procent av den specifika elanvändningen och en minskning med 22 procent av den specifika värmetillförseln jämfört med nivån år 2009. Syftet med detta projekt har varit att bidra till en ökad kunskap om hur kylsystemet för närvarande används och undersöka möjligheterna för en mer effektiv drift. Detta arbete fokuserar på tre huvudaspekter, driftsäkerhet, ekonomisk vinning och energieffektivitet. Målet med projektet har varit att undersöka tre eller fyra förbättringsförslag relaterade till de ovan nämnda aspekterna. Arbetet har delats upp i två delar för att uppnå projektets syfte och mål. Till att börja med en allmän översyn av kyltillförseln till Norrlands universitetssjukhus, och därefter en undersökning av de förslag som tagits fram. Granskningen har bestått av bearbetning av ritningar, driftkort och befintliga data. Data fanns främst tillgängligt för 2012. Översynen resulterade i en lista med nio förslag. De metoder som har använts är dels energiberäkningar i Excel, simuleringar av driftfall, riskanalys och stokastisk analys. Det viktigaste resultatet av översynen ligger i potentialen att minska den abonnerade maxeffekten från fjärrkyla. För att erhålla tillräckligt underlag för en investering bör en kylmaskin i byggnad 10B loggas. Tre förslag har undersökts utförligare, optimerad reglering av energitillförsel med en uppskattat sänkning av toppeffekten på 400 kW, energilager för kyla med en sänkning på ca 0,2 kW/kWh lagerkapacitet samt en sammankoppling av två kylnät som främst ökar redundansen i systemet.

There are plenty of aspects to take into account when investing in a cooling system of which investment cost may be the most important one. The investment cost is dependent of a lot of variables such as the choice of solar collector, the type of cooling aggregate as well as the cost of the aggregate space and available space for the solar collectors. The purpose of this thesis is to give a first insight into the different cooling methods that can be used to produce comfort cooling and to help lay the ground for further research. The advantages and disadvantages are presented for the following five cooling methods: a system based on absorption, on adsorption, on a desiccant, on an ejector pump and finally on a compressor. Furthermore, are investment cost data presented for the following three cooling methods: a system based on absorption, on adsorption and finally on a compressor. The data has been collected both through a literature study and by direct contact with suppliers of cooling systems and solar collectors. It is impossible to say that one method is better than the other. All the different methods have their own advantages and disadvantages. For an installation in the center of Stockholm, where the floor space price is high, a system with small size per effect cooling is beneficial, such as a compressor driven cooling aggregate. If the floor space price does not inflict the decision, a system based on absorption could be a good alternative. Adsorption chillers do not work well together with low temperatures and do therefore not suit the Nordic climate where the aggregates can take damage at night. An adsorption chiller aggregate is, however, more effective than an absorption based system and can be a good alternative in Southern Europe. In table 5 all advantages and disadvantages for each cooling method are presented. Comparing the investment cost of cooling systems based on either a compressor, adsorption or absorption, the adsorption based system is the most cost efficient one. The most cost efficient solar collectors for thermal driven cooling systems are vacuum tube solar collectors, regardless the system type.<br>Vid en nyinstallation eller en uppgradering utav en soldriven kylanlaggning ar det manga aspekter att ta hansyn till och en mycket viktig aspekt ar investeringskostnaden. Investeringskostnaden paverkas av manga olika parametrar, sa som kostnad for solfangare, kylanlaggning, installation, det utrymme som kylanlaggningen upptar men aven tillganglig area for solfangare. Syftet med denna rapport ar att ge en forsta inblick i de olika metoderna som finns for komfortkylning, samt ett underlag vid val av metoder for vidare undersokning. I denna rapport undersoks for och nackdelar for fem olika soldrivna kylmetoder. De ar baserade pa absorption, adsorption, kompressorer, torkning samt ejektorpumpar. Vidare undersoks investeringskostnaden hos system baserade pa adsorption, absorption samt kompressorer. Data som har anvants i denna rapport ar inhamtad genom en litteraturstudie samt genom kontakt med kylsystems- och solfangarsystemsleverantorer. Det gar inte att konstatera att en metod ar den generellt basta och forutsattningarna for varje enskild installation maste behandlas individuellt. Vid en installation i centrala Stockholm dar kostnaden for kvadratmeter takarea och kostnaden for anlaggningsutrymme ar hogt, passar ett kompressordrivet kylsystem med fotovoltsolceller bra, da det ar mindre utrymmeskravande per effekt an andra system. Om utrymmet inte ar en begransande faktor kan ett kylsystem baserat pa torkkylning eller absorption vara det basta. I Sverige fungerar en kylmetod baserad adsorption i manga fall daligt, da den ar kanslig for kalla temperaturer vilket infaller t.ex. nattetid. Vid en installation i Spanien dar utetemperaturen ar hog aven nattetid, kan ett system baserat pa adsorption vara ett bra alternativ. Alla for- och nackdelar med respektive system finns presenterade i tabell 5. Vid en jamforelse utav Investeringskostnaden hos ett system baserat pa adsorption, absorption samt kompressorer, ar systemet baserat pa adsorption det med lagst investeringskostnad. Oavsett termisk kylmetod ar vakuumtubssolfangare den typ utav solfangare med lagst investeringskostnad.

Från och med 1:a januari 2015 börjar den nya F-gasförordningen, EU/517/2014, att gälla. Detta innebär att läcksökningsintervall kommer att ändras och att gamla köldmedium fasas ut och ersätts av nya. Syftet med arbetet var att ta reda på hur kylbranschen drabbas av den nya F-gasförordningen. För detta intervjuades tre representanter inom kylbranschen för att få deras syn på situationen. Ämnen som berördes var: Hur klara kylbranschen en eventuell ökad arbetsbörda, har entreprenörerna kunskapen som behövs inför framtiden, blir det ökade kostnader samt vilka de framtida köldmedierna kan tänkas bli? Sammanfattningsvis tror kylbranschen att de, efter utbildning, är väl förberedda och att det inte blir någon omfattande arbetsökning och att eventuella kostnadsökningar kommer främst hamna på brukaren.<br>As of 1 January 2015, the new F -Gas Regulation, the EU / 57/ 2014, will apply. This means that leak detection intervals will change and that old refrigerants will be phased out and replaced by new ones. The purpose of this paper was to find out how the refrigeration sector was affected by the new F-Gas Regulation. To find out, three representatives from the refrigeration sector were interviewed to share their views on the situation. Topics covered were: How will the refrigeration sector manage a possible increased workload, do the entrepreneurs have the knowledge needed for the future, will there be cost increases and what will the future refrigerants be? To summarize, the refrigeration sector believes that they are, after some supplementary courses, well prepared and that there will be no significant increase in workload and that possible cost increases will mainly be on the user.