Dissertations / Theses on the topic 'Energi Thermal'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Energi Thermal.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
Wodlin, Jakob. "Konceptstudie för omvandling av termisk energi till elektrisk samt mekanisk energi i en autonom undervattensfarkost." Thesis, Linköpings universitet, Fluida och mekatroniska system, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-129220.
Full textThe report discusses a concept study regarding the conversion of thermal energy into electrical and mechanical energy, in the autonomous underwater vehicle SAPPHIRES. First, the requirements and expectations regarding the concept of energy conversion are investigated and efforts are made to identify any published literature, which has already made attempts of solving the issue. General theory regarding heat engines and an extensive literature study are also included in this work. The energy conversion is assumed to perform according to two cases called "high-performance" and "low/medium-performance", meaning mechanical and electrical energy or electrical power should be delivered by the concept, respectively. More specifically, the mechanical and electrical powers should be delivered of a maximum of 600 and 6 kW, respectively and the concept should at least fulfill one of the performance settings. The actual concept study comprises of two iterations of concept generations, evaluations and selections and shows that a concept called "Open system inspired by nuclear thermal propulsion" seems to be the best way of converting thermal energy on-board SAPPHIRES. Moreover, a more detailed analysis, comprising of, inter alia, mathematical modelling and conceptual design, indicates that the concept possibly can meet the so-called "high-performance" and thus, deliver both mechanical and electrical powers of 600 and 6 kW, respectively. More specifically, a mathematical analysis, based on some assumptions regarding the concept's functionality, shows that an "Open system inspired by nuclear thermal propulsion" could deliver a mechanical power of 1025 kW and an electrical power of 141 kW. Rough conceptual design also shows that the vital parts of the concept could fit within the specified maximal dimensions (a cylinder-shaped volume with a length and diameter of 1.7 and 0.5 m, respectively). However, it is clear the possible concepts of energy conversion are severely limited by their capacities of delivering enough mechanical energy, to meet the "high-performance" demands. Assuming only the "low/medium-performance" has to be met, more possible concepts becomes available and in that case, factors such as maintenance, environmental impact and signature of SAPPHIRES could be considered to a greater extent.
Holmström, Susanne. "Fjärrvärmesystem." Thesis, University of Gävle, Ämnesavdelningen för energi- och maskinteknik, 2008. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hig:diva-4484.
Full textThis is a report written for an examination project C-level, on the subject of energy. The examination project is a product of the FVB Sweden AB (district heating bureau). It started with a meeting with Stefan Jonsson FVB Sweden AB, were he explained the content of the project, and from this a presentation of the problem was made. The problem that needed to be solved was how they could control the valves in the system to provide heating to everyone in the system. The valves are often oversized so the pump in the heating plant would have to be enormous to be able to provide enough flow to be sufficient, if everyone in the system had there valves fully opened.
I came up with two solutions to the problem, one was a wireless network that could keep track of the valves and the other solution was an extra sensor that was placed on the radiator. The purpose for that was to open the valve if the temperature dropped more than one degree inside. With the help of a program called IDA it was calculated that, if the temperature drop five degrees, they would have sixteen hours at the heating power plant to open the flow before the sensor open the valves.
After careful consideration I came up with the conclusion that the wireless network must be the best solution. Mostly because you can monitor all the clients in the system from the heating power plant and that will make it easier to discover faults and temperature differences.
Wireless networks is already a well tested solution in form of wireless controlled electricity meters so it shouldn’t be to much of a problem connecting these sensors to it either.
Riise, Jørn Arnold Kvistad. "Computer Code for Thermal Analysis of Rocket Motors." Thesis, Norwegian University of Science and Technology, Department of Energy and Process Engineering, 2008. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-8945.
Full textFurther development of a two-dimensional thermal analysis code (G2DHeat) to include internal decomposition and charring ablation of insulation materials is presented. An overview of the structural changes made to the program code by implementing an implicit solution routine, including source term is given, before testing and verification of accuracy is performed. A kinetic model for decomposition reactions, as well as routines for handling the generated gas from the decomposition reactions, changes concerning the material properties and erosion of surface material are implemented and explained. Comparisons of results are made with similar results obtained by commercial programs. Possible reasons affecting the results are pointed out, before additional comparisons with experimentally observed measurements are performed. Based on the simulated results it is concluded that a great deal of testing remains for proper validation of the program. How to include better boundary conditions for simulating charring ablation is suggested and recommended for further development of the program.
Boström, Cecilia. "Storleksoptimering av en etanolfabrik för integrering med ENA Energis kraftvärmeverk. : Baserat på en regional energibalans mellan tillgång på etanolbränsle i Enköping kommun och producerad etanol med hjälp av tillgänglig ånga från ENA kraftvärmeverk." Thesis, Mälardalen University, School of Sustainable Development of Society and Technology, 2008. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:mdh:diva-1608.
Full textAbstract
The future of ethanol is depending on good solutions for the production. ENA energy power plant produces electrical power and district heating by heating biofuel. By building an integrated bioenergy plant surplus steam could be used to produce ethanol as fuel to vehicle.
This would mean that ethanol is produced renewable energy and the energy for the process derives from the surplus of power. ENA energy, MDH (the University of Mälardalen) and the energy authority has initiated a research project were different bioenergy combinations integrate with existing power plant. As a part of the project which size an integrated factory should be to gain the best efficiency for the plant was investigated. Consideration will be taken to the cost of the production in order to be competitive to the price of imported ethanol.
Etanolens framtid vilar på bra lösningar för framställning. I ENA energi kraftverk i Enköping produceras el och fjärrvärme genom eldning av biobränsle. Genom att bygga ett integrerat bioenergikraftverk där skulle man kunna använda överskottsånga till att framställa etanol som fordonsbränsle. Detta skulle innebära att etanolen framställs med ett förnybart bränsle och energin till framställningen kommer från ett överskott på värme. ENA energi, MDH och energimyndigheten har initierat ett forskningsprojekt där en bioenergiintegrering skall undersökas. Som del i detta skall här undersökas vilken storlek en integrerad etanolfabrik skall ha för att nå högsta totala verkningsgrad för verket samt om framställningspriset kan konkurrera med importerad etanol.
Pedersen, Per-Kristian. "Thermal-Hydraulic Analysis of a Pneumatic Resonating Device." Thesis, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for energi- og prosessteknikk, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-18575.
Full textEithun, Camilla Foyn. "Development of a thermal conductivity apparatus: Analysis and design." Thesis, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for energi- og prosessteknikk, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-18588.
Full textTrøtscher, Thomas. "Large-scale Wind Power integration in a Hydro-Thermal Power Market." Thesis, Norwegian University of Science and Technology, Department of Electrical Power Engineering, 2007. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-9551.
Full textThis master thesis describes a quadratic programming model used to calculate the spot prices in an efficient multi-area power market. The model has been adapted to Northern Europe, with focus on Denmark West and the integration of large quantities of wind power. In the model, demand and supply of electricity are equated, at an hourly time resolution, to find the spot price in each area. Historical load values are used to represent demand which is assumed to be completely inelastic. Supply is modeled according to the type of generation: Thermal generators are represented by piecewise linear, upward sloping, marginal cost curves. Historical wind generation data is used to model the fluctuating wind power output, and wind power is considered to have zero marginal cost. Hydro power is modeled by one aggregate reservoir for Norway and one for Sweden; the marginal cost of hydro power is set as a function of the difference between the reservoir level and the historical median reservoir level. Additionally, decentral combined heat and power plants in Denmark are considered to operate irrespective of the market. Six separate price areas constitute the model: Denmark West, Denmark East, Norway, Sweden/Finland, Germany, and Central Europe. The areas are modeled as having no internal bottlenecks and are connected by tie-lines constrained by active power limits. This report quantifies the impact the installed wind power capacity has on the power price in Denmark West by scaling up the wind power output in the model. Because wind power has a marginal cost close to zero, it will force prices down. The effect will be most prominent during high wind speed hours in a power system with substantial amounts of wind power. Results show that the impact is modest; average power prices fall by only 10% if the installed wind power capacity is doubled, and thermal generation will set the power price in all hours until wind energy exceeds 50% of domestic demand in Denmark. Since prices fall the most during hours with high wind power output, income to wind turbine owners will decline quickly as the installed capacity becomes large. The effect is most pronounced at wind energy shares above 40%, thereafter the income -- per MWh sold -- falls rapidly. In absence of government subventions, this effect will limit the economically viable level of installed wind power capacity. Expansion of the cross-border transmission capacity and higher thermal generation costs can both help offset the income reduction to wind turbine owners from higher wind power penetration. Alone, a 30% increase in thermal generation costs can allow 50% of wind energy and still retain todays income to wind turbine owners. Use of the Norwegian hydro reservoirs to balance out fluctuations in wind power output is found to stabilize and reduce the price. This benefits both consumers and wind turbine owners in Denmark. Expansion of transmission capacity to Norway will further stabilize the price; a new 1000MW cable lets the Danish market easily accomodate 50% wind energy. With lower and more volatile prices as a result of high wind power penetration, a load can profit by being flexible. Water electrolysis is one such load; it uses electricity to produce hydrogen, and production can quickly be ramped up and down in accordance with the power price. Presently, steam methane reforming is the least expensive method of producing hydrogen, but with higher wind power penetration, electrolysis might become competitive. Using a previously developed model to assess the cost of electrolysis, in combination with the power market model developed here, this report finds that wind energy must exceed 85% of domestic demand in Denmark, combined with higher natural gas prices, for electrolysis to break even with steam methane reforming.
Linde, Daniel. "Evaluation of a Flat-Plate Photovoltaic Thermal (PVT) Collector prototype." Thesis, Högskolan Dalarna, Energiteknik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:du-24061.
Full textEriksson, Linnea. "The impact of calculation methods on the gap between predicted and actual energy performance of buildings : Using a thermal simulation model of a building." Thesis, Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kau:diva-33225.
Full textByggnadssektorn är ansvarig för nästan en fjärdedel av de totala globala koldioxidutsläppen. Viljan att minska utsläppen kan ses i de allt striktare riktlinjer som sätts över hela världen. För att reducera utsläppen finns det två sätt: bygga nya energieffektiva byggnader eller ombyggnation av nuvarande byggnader. Livslängden på nuvarande byggnadsbestånd innebär att de största besparingarna innan 2030 kommer att ske inom ombyggnationer. För detta krävs tillförlitliga verktyg, och i nuläget finns det ett gap mellan byggnaders förutspådda och verkliga energiprestanda. I denna examensuppsatts kommer beräkningsmetodens inflytande över detta gap att undersökas. En byggnad på RMIT:s campus i Melbourne, Australien, som kommer att undergå en ombyggnation som designats av Siemens har använts. En termisk simuleringsmodell av byggnaden skapades och avstämdes mot den verkliga byggnaden, och jämfördes mot uppmätta värden av byggnadens energiprestanda. Ombyggnationerna var sedan implementerade och skillnaden mellan den förutspådda prestandan av byggnaden, genom den omfattande simuleringsmodellen och den enklare beräkningsmetoden som användes av Siemens, jämfördes. Genom att analysera gapet mellan de olika beräkningsmetoderna kunde slutsatser dras angående hur de kan bidra till gapet i energiprestanda. Slutsatserna från arbetet är att simuleringsmodellen ger en bra bild av energianvändningen av byggnaden, med hänsyn till informationen som varit tillänglig. Byggnadens totala uppmätta elektricitetsanvändning är speciellt väl överrensstämmande med simuleringsmodellens resultat både i den årliga användningen, ca 4 % skillnad från uppmätta värden, och variationen över ett år. Den totala användningen av naturgas enligt simuleringsmodellen är under de uppmätta värdena med en skillnad på ca 40 %, men med en god överrensstämmelse med den årliga variationen. Användningen av elektricitet i modellen är relativt stabil, användningen av naturgas är känslig för direkta ändringar till uppvärmningssystemet. Inputparametrarna som har störst inverkan på elanvändningen är interna, energiproducerande och konsumerande, enheters användningsprofil (PC, personer, ljus m.m.), el konsumtion, och latenta samt sensibla värme. Siemens beräkningsmetod bidrar till gapet mellan förutspådda och verkliga energiprestanda genom brist på samverkan mellan de olika delarna i ombyggnationen. Ombyggnationen som innebär uppgradering av byggnadens belysning innebär exempelvis märkbara skillnader i byggnadens uppvärmnings- och kylsystem. Användningen av endast en period i skapandet av regressionsmodeller för att förutspå vattenkokarnas och kylarnas användning leder även till en missledande framtida energiproduktion. Styrkan i simuleringsmodellen är möjligheten till samverkan mellan olika ombyggnationer påverkan på varandra samt möjligheten till scenarioanalys.
Singh, Chitranjan, and Tamas Tamilinas. "Energy optimization tool for mild hybrid vehicles with thermal constraints." Thesis, KTH, Fordonsdynamik, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-293496.
Full textDet nuvarande globala scenariot är sådant där miljöpåverkan håller på att bli en växande angelägenhet. Globala fordonstillverkare har fokuserat mer på hybrid- och elfordon, eftersom både mer medvetna kunder och statlig lagstiftning har börjat kräva högre emissionskrav. Ett av de många sätt som Volvo Car Group närmar sig denna trend är genom mild hybridisering genom att bistå förbränningsmotorn med en liten elmotor och ett batteripaket. En smart strategi för energihantering behövs för att få ut det mesta av de fördelar som hybrida elfordon erbjuder. Huvudsyftet med denna strategi är att utnyttja den elektriska energin ombord på ett sådant sätt att den totala effektiviteten hos hybriddrivlinan blir så hög som möjligt.Den nuvarande implementeringen är sådan att beslutet att använda det fordonsbaserade batteriet är inte-förutsägbart. Detta resulterar i en suboptimal användning av hybriddrivlinan. I denna avhandling är ett prediktivt Energioptimeringsverktyg utvecklat för att maximera nyttan av hybridisering och det praktiska implementerandet av detta verktyg undersöks. Optimeringen beaktar både kapaciteten och de termiska belastningsbegränsningarna hos batteriet. Det utvecklade optimeringsverktyg använder information om vägen framåt tillsammans medkonvex optimering för att producera optimala referenstrajektorier av batteritillståndet. Dessa trajektorier används i en realtidsstyrenhet för att bestämma batterianvändningen genom att kontrollera adjungerade tillstånden strategiekvationen för den ekvivalenta förbrukningsminimiseringen. Optimeringsverktyget verifieras och jämförs med den ursprungliga styrenheten i en simuleringsmiljö baserad på Simulink. När perfekt information om vägen framåt är känd, är den genomsnittliga minskningen av bränsleförbrukningen 0,99 % relativt den ursprungliga styrenheten. Flera frågor som uppstår i den verkliga implementeringen undersöks, såsom den begränsade beräkningshastigheten och längden på den väg framåt som kan förutses. Av denna anledning är segmenteras informationen till optimeringsverktyget och den resulterande prestandan undersöks. För en 30 sekunders segmentering av framtida väginformation är den genomsnittliga besparingen i bränsleförbrukningen 0,13 % i förhållande till den ursprungligastyrenheten. Resultaten visar att den viktigaste faktorn som begränsar bränsleförbrukningsbesparingen är införandet av de termiska belastningsbegränsningarna på batteriet.
Gustafsson, Filip. "Waste heat recovery systems : Fuel energy utilisation for a marine defence platform." Thesis, Blekinge Tekniska Högskola, Institutionen för maskinteknik, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:bth-19681.
Full textDenna rapport är ett examensarbete för BTH i samarbete med företaget Saab Kockums AB. Arbetet utforskar möjligheterna att möta framtida miljömässiga och ekonomiska krav genom att låta fartyg minska sin bränsleförbrukning. System för återvinning av spillvärme (WHRS) fångar upp värmeenergi som vanligtvis kyls ner eller släpps ut i naturen och för den tillbaka till systemet. Termisk energilagring (TES) är metoder för lagring av värme som gör det möjligt att använda termisk energi när det behövs. Vissa applikationer av TES är säsongslagring, där sommarvärme lagras för användning på vintern eller när is produceras under vintern och används för kylning senare. Syftet med denna studie är att undersöka möjligheterna att utnyttja ett fartygs spillvärme genom att omvandla termisk energi till elektrisk energi. Detta examensarbete syftar också till att undersöka förhållandena för hur SaltX Technology’s nanobelagda salt kan användas som en potentiell lösning för lagring av termisk energi. Inledningsvis undersöktes WHRS:s förväntningar och krav i en funktionsanalys. Fortsättningsvis bestod metoden av en kombination av en litteraturstudie och dialoger med intressenter. Litteraturstudien användes som ett verktyg för att identifiera, välja och studera intressanta koncept baserade på vetenskapligt beprövade fakta. Dialoger hölls som ett komplement till litteraturstudien för att hitta information. Studien visade att en organisk Rankine-cykel har den högsta verkningsgraden för låg-medelhög temperatur och därför är bäst lämpad för att återvinna energi buren i kylvattnet samt att en ång-Rankine-cykel är bäst lämpad för att utnyttja energin från avgaserna för direkt användning. Studien erhöll förhållanden för termisk energilagring i salt samt viktiga parametrar för systemet. Slutligen visade resultatet att en Stirlingmotor är det mest effektiva konceptet för omvandling av lagrad energi till elektrisk energi. Slutsatserna är att det finns stora möjligheter för återvinning av restvärme på marina försvarsplattformar. En Stirlingmotor för energiomvandling i kombination med termisk energilagring visar störst potential som ett framtida system för återvinning av spillvärme på denna typen av plattformar.
Nicoară, Alexandru, and Arvid Carlsén. "Optimal fönsterstorlek för kontors- och behandlingsrum – Länssjukhuset Kalmar." Thesis, Linnéuniversitetet, Institutionen för byggteknik (BY), 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:lnu:diva-86902.
Full textYu, Candice Yau May. "Modeling the heating of the Green Energy Lab in Shanghai by the geothermal heat pump combined with the solar thermal energy and ground energy storage." Thesis, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for energi- og prosessteknikk, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-19280.
Full textMele, Erik. "Wet Gas Compressor Performance : A Numerical Investigation of Thermal-Equilibrium in a Centrifugal Compressor Exposed to Wet Gas." Thesis, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for energi- og prosessteknikk, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-18533.
Full textSkoglund, Erika, and Max Flemström. "Trä- och stålreglars påverkan av värmeflödet i utfackningsväggar." Thesis, Örebro universitet, Institutionen för naturvetenskap och teknik, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:oru:diva-23708.
Full textConstruction of Swedish buildings today places higher demands on the heat-insulating capacity of the building envelope in the house built. This in turn places higher demands on the structures and also creates new problems. Standard solutions that previously worked well are being replaced by new, sometimes untested, solutions. The tougher demands on energy and moisture design means that the choice of substrate material is of greater importance than before when designing buildings.Here we have tried to give a realistic view of how the choice of studs can affect energy and humidity conditions of a building with curtain walls, focusing on studs in the field. The survey used reference objects projects in the form of drawings provided by the supervisor at Clarus Architects. Using these, three-dimensional calculations were made showing firstly that the choice of material can be of great importance both for the energy and moisture, and secondly, that the relationship is not necessarily simple. The importance of the choice of studs varies depending on how the wall is built. By a laboratory experiment, the correlation between slotted and unslotted outer wall studs was examined to provide greater understanding and verifying the accuracy of the calculations compared to a real wall. The last task proved difficult to achieve, but it was clear that the studs had great significance for the temperature distribution in a wall.
Ebrahim, Mila. "Performance Evaluation of a Photovoltaic/Thermal (PVT) Collector with Numerical Modelling." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-302122.
Full textEn panel med kombinerad teknik av både solceller och termisk solfångare (PVT) kan producera både elektricitet och värme samtidigt. Forskning har visat att det kan finnas flera fördelar med att integrera PVT-paneler med ett bergvärmesystem, eftersom det mjliggör lagring av termisk energi över året. Dessutom leder ett sådant system till lägre drifttemperaturer som kan öka PVT-panelens effektivitet och livslängd. Syftet med studien är att presentera den elektriska och termiska prestandan av en PVT-panel utvecklat av Solhybrid i Småland AB för olika driftförhållanden som kan uppstå på grund av olika väderförhållanden och inlopps-temperaturer när panelerna är kopplade till ett bergvärmesystem. Vidare utvärderas prestandan för denna panel med ASHRAEmetoden (standard 93-2003), för att möjliggöra jämförelse med andra PVT-paneler. Modelleringsverktyget som använts i studien är mjukvaran COMSOL Multiphysics, som använder finita elementmetoden för att lösa partiella differentialekvationer i värmeöverförings-och flödesproblem. Baserat på prestandakurvorna som presenteras i resultatet, är den termiska och elektriska verkningsgraden approximativt 48.0-53.4% respektive 19.0-19.2% för en reducerad temperatur med värdet noll, en solstrålning mellan 800-1000 W/m2, för en massflödeshastighet på 0.026 kg/sm2 som beslutades som den mest lämpliga för att öka den termiska prestandan. Resultaten resulterade i en värmeavledningsfaktor (FR) och total värmeförlustkoefficient (UL) på 0.56-0.62 respektive 53.4-53.5 W/m2 K. Resultaten på PVT-panelens prestanda under olika väderförhållanden visar att vattnets inloppstemperatur kan påverka drifttiden och mängden termisk energi som kan extraheras under året avsevärt, speciellt i nordiskt klimat. För att bedöma korrektheten i resultaten och den skapade modellen rekommenderas experimentell testning av den studerade PVT-panelen.
Sheibeh, Rasam. "Evaluation of available electricity storage technologies and the possible economic gain for Växjö Energi." Thesis, KTH, Kraft- och värmeteknologi, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-291730.
Full textFörnybara energikällor får en större andel av energiproduktionsteknikerna samtidigt som den svenska energimarknaden genomgår förändringar. Förnybara energikällor i energiproduktionssystemet ger mer volatilitet och prisfluktuationer som kan innebära både utmaningar och möjligheter. Svenska Kraftnät, den ansvariga myndigheten för säkerhet och stabilitet i det svenska överföringssystemet, hanterar utmaningarna relaterade till högre andel förnybara energikällor med mer frekvensstabiliserande lösningar men samtidigt styrs elpriserna av den fria marknaden som leds av NordPool. Växjö Energi är ett statligt företag med energiproduktionsanläggning för kraftvärme som verkar inom SE4-området på elmarknaden. Eftersom SE4 är den region som drabbas mest av prisfluktuationerna, är Växjö Energi intresserad av att analysera möjligheten att öka deras vinst genom att använda tillgängliga energilagringsteknologier på marknaden för energibitrageapplikationer. De tillgängliga energilagringslösningarna och de som är under utveckling har alla sina egna fördelar och nackdelar som detta projekt analyserar ur ett ekonomiskt-, tekniskt- och hållbarhetsperspektiv. Teknik som tryckluft, energilagring och vattenkraft är mer mogna och det finns mer information om dem samt mindre osäkerhet. Däremot, energilagringsystem såsom gravitationskraftmodul är ny vilket gör att den tillgängliga informationen är begränsad och följaktligen mer osäker. Detta projekt har utvecklat en modell utifrån tidigare forskning i området, för att mäta högsta möjliga vinst för varje energilagringsteknik under en specifik tid genom ellagring. Resultatet antyder att lagring av tryckluft, tyngdkraftsmodul och pumpad termisk ellagring är de intressanta teknikerna för vidare studier. Genom detta arbete visar vi att deras kostnader och eventuella intäkter är jämförbara. Vidare studier utifrån detta projekt är att studera de föreslagna teknikerna djupare med hänsyn till Växjö Energis förhållanden för mer detaljerade och tillförlitliga resultat.
Seljeskog, Morten. "Shock Tube Experiments on Nitromethane and Promotion of Chemical Reactions by Non-Thermal Plasma." Doctoral thesis, Norwegian University of Science and Technology, Faculty of Engineering Science and Technology, 2002. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-98.
Full textThis dissertation was undertaken to study two different subjects both related to molecular decomposition by applying a shock tube and non-thermal plasma to decompose selected hydrocarbons. The first approach to molecular decomposition concerned thermal decomposition and oxidation of highly diluted nitromethane (NM) in a shock tube. Reflected shock tube experiments on NM decomposition, using mixtures of 0.2 to 1.5 vol% NM in nitrogen or argon were performed over the temperature range 850-1550 K and pressure range 190-900 kPa, with 46 experiments diluted in nitrogen and 44 diluted in argon. By residual error analysis of the measured decomposition profiles it was found that NM decomposition (CH3NO2 + M -> CH3 + NO2 + M, where M = N2 /Ar) corresponds well to a law of first order. Arrhenius expressions corresponding to NM diluted either in N2 or in Ar were found as kN2 = 1017.011×exp(-182.6 kJ/mole / R×T
In parallel to, and following the decomposition experiments, oxidative experiments on the ignition delay times of NM/O2/Ar mixtures were investigated over high temperature and low to high pressure ranges. These experiments were carried out with eight different mixtures of gaseous NM and oxygen diluted in argon, with pressures ranging between 44.3-600 kPa, and temperatures ranging between 842-1378 K.
The oxidation experiments were divided into different categories according to the type of decomposition signals achieved. For signals with and without emission, the apparent quasi-constant activation energy was found from the correlations, to be 64.574 kJ/mol and 113.544 kJ/mol, respectively. The correlations for the ignition delay for time signals with and without emission were deduced as τemission = 0.3669×10-2×[NM]-1.02[O2]-1.08×[Ar]1.42×exp(7767/T) and τno emission = 0.3005×10-2×[NM]-0.28[O2]0.12×[Ar]-0.59×exp(13657/T), respectively.
The second approach to molecular decomposition concerned the application of non-thermal plasma to initiate reactions and decompose/oxidize selected hydrocarbons, methane and propane, in air. Experiments with a gliding arc discharge device were performed at the university of Orléans on the decomposition/reforming of low-to stoichiometric concentration air/CH4 mixtures. The presented results show that complete reduction of methane could be obtained if the residence time in the reactor was sufficiently long. The products of the methane decomposition were mainly CO2, CO and H2O. The CH4 conversion rate showed to increase with increasing residence time, temperature of the operating gas, and initial concentration of methane. To achieve complete decomposition of CH4 in 1 m3 of a 2 vol% mixture, the energy cost was about 1.5 kWh. However, the formation of both CO and NOx in the present gliding discharge system was found to be significant. The produced amount of both CO (0.4-1 vol%) and NOx (2000-3500 ppm) were in such high quantities that they would constitute an important pollution threat if this process as of today was to be used in large scale CH4 decomposition. Further experimental investigations were performed on self-built laboratory scale, single- and double dielectric-barrier discharge devices as a means of removing CH4 and C3H8 from simulated reactive inlet mixtures. The different discharge reactors were all powered by an arrangement of commercially available Tesla coil units capable of high-voltage high-frequency output. The results from each of the different experiments are limited and sometimes only qualitative, but show a tendency that the both CH4 and C3H8 are reduced in a matter of a 3-6 min. retention time. The most plausible mechanism for explaining the current achievements is the decomposition by direct electron impact.
Käck, Nauclér Johan, and Peter Sandberg. "Problem och förbättringsåtgärder för termisk komfort och energi på en glasbyggnad i Gävle – en fallstudie." Thesis, Högskolan i Gävle, Avdelningen för bygg- energi- och miljöteknik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hig:diva-26774.
Full textThere was a lot of construction of buildings with glazed facades during the 90 ́s. The architects wanted to show a design that was airy, bright, transparent and that had a good availability of natural daylight. However there is a problem with these build- ings because they have a high energy consumption and bad thermal comfort. In this case study a glass building in Gävle called Bråbänken was studied, which at the moment has problems with thermal comfort according to the occupants who complained about it being to hot in the summer and to cold in the winter. Further- more the energy consumption for the building was high because it was poorly insu- lated and had high solar radiation. The study aimed at addressing these problems by creating a thermal model of the building in the energy simulation program IDA-ICE and then study different improvements by changing the input values for various components of the model. The results of the simulations showed that by reducing the solar radiation through solar film and screen fabrics improved the thermal comfort in the summer but mar- ginally deteriorated it in the winter. The annual energy consumption was reduced by minimizing the use of energy for heating in the winter and of cooling in the sum- mer. The conclusion was that a combination of non-metallic solar film on walls and screen fabrics on the roof is the best solution to improve the thermal comfort and energy consumption for the glass building Bråbänken.
Rydström, Petter, and Anders Eriksson. "Skingrad dimma : energikartläggning på Högskolan i Halmstad." Thesis, Halmstad University, Energiteknik, 2010. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hh:diva-5905.
Full textSamhällets normer och riktlinjer är att dagens byggnader ska minska sinenergianvändning för att erhålla en bättre energiprestanda. För att möjliggöra detta harnya lagar tagits fram för att säkerställa att så är fallet. Högskolan i Halmstad (HH) beståridag av 18 byggnadskroppar, var och en med sin egna unika energianvändning. För att fåen helhetsblick över HHs energisituation har mätvärden för fjärrvärme, kyla samt el tagitsfram. Uppgiften att få fram dessa mätvärden har varit mödosam då flera instanser frånbåde HH, leverantören samt fastighetsförvaltaren har behövt rådfrågas. Dessa mätvärdenhar behandlats utefter riktlinjer från Boverket angående hur energideklarationer skautfärdas. Där har dock funnits mätvärden som ej har kunnat erhållas, detta beroende av attflera byggnader delade på samma anslutningspunkt, detta har gjort att en uppdelning påhur mycket energi varje byggnad använder sig av har varit omöjlig att svara på. Vid dessasituationer har de byggnadernas energianvändning samt ytor slagits samman för att sedanbli behandlade som en byggnad. Ytterliggare förenklingar har förekommit frånleverantören då flera kunder har delat på samma anslutningspunkt där separata mätareinte har existerat. Vid dessa tillfällen har leverantören fördelat energianvändningenprocentuellt mellan kunderna, en fördelning som uppfattas som hämmande förenergieffektiviserings åtgärder. Fördelning av denna typ påvisar inte den verkligaenergianvändningen i en specifik byggnad. Vid jämförelse av de mätvärden sominhämtats från leverantören och de utförda energideklarationerna har flera felaktigheterpåträffats. I energideklarationerna har förväxling av ytor förekommit. Även renaförsummande av kyla har förekommit. Det slutgiltiga resultatet visar på att HHsbyggnader har högre energianvändning än vad de dokument som enligt samhället skasäkerställa den energiprestanda varje byggnad innehar.
Society's standards and guidelines say that today's buildings shall reduce their energyconsumption to obtain a better energy performance. To make this possible new laws havebeen formulated to ensure that this is the case. Halmstad University (HH) consists of 18building cells, each with has its own unique energy usage. To get an overall image overHH’s energy situation, the values for heating, cooling and electricity have been collected.The task of obtaining these values has been difficult were multiple instances in HH, theenergy provider and the property manager has been consulted. These values have beentreated along the guidelines of the National Housing Board on how the energyconsumption documents should be created. There have been some values that areunobtainable, the reason for this is because several buildings shared the same connectionpoint for heating, cooling and energy, because of this a breakdown of how much energyeach building uses have been impossible to answer. In these situations all of the buildingsenergy consumptions and surfaces have been pooled and then been treated as onebuilding. Further simplification has been made. In some instances many differentcustomers have shared the same connection point even though separate meters for eachcustomer have not existed. On these occasions the energy provider has divided the energyconsumption between the energy customers only with the means of a fixed percentage, adistribution that is perceived as a disincentive to energy efficiency measures.Distributions of this type do not show the actual energy usage in a specific building.When comparing the values obtained from the energy provider and the energyconsumption documents, several errors were found. Some of the building surfaces havebeen switched. Even pure neglections have occurred. The final result shows that HH’sbuildings have higher energy consumption than the documents that society refers to tooensure that the energy performance of each building is known.
Davidsson, Lukas, and Isak Alsterlund. "Badrumsrenovering i bostäder : Jämförelse mellan radiatorsystem och golvvärmesystem ur energi-, fukt- och komfortaspekt i Västerås." Thesis, Mälardalens högskola, Akademin för ekonomi, samhälle och teknik, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:mdh:diva-45091.
Full textStrand, Anna. "Optimization of energy dispatch in concentrated solar power systems : Design of dispatch algorithm in concentrated solar power tower system with thermal energy storage for maximized operational revenue." Thesis, KTH, Kraft- och värmeteknologi, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-264410.
Full textKoncentrerad solkraft (CSP) är en snabbt växande teknologi för elektricitets-produktion. Med speglar (heliostater) koncentreras solstrålar på en mottagare som genomflödas av en värmetransporteringsvätska. Denna uppnår därmed höga temperaturer vilket används för att driva en ångturbin för att generera el. Ett CSP kraftverk är oftast kopplat till en energilagringstank, där värmelagringsvätskan lagras innan den används för att generera el. El säljs i de flesta fall på en öppen elmarknad, där spotpriset fluktuerar. Det är därför av stor vikt att generera elen och sälja den vid de timmar med högst elpris, vilket också är av ökande betydelse då supportmekanismerna för att finansiellt stödja förnybar energiproduktion används i allt mindre grad för denna teknologi då den börjar anses mogen att konkurrera utan. Ett solkraftverk har således ett driftsprotokoll som bestämmer när el ska genereras. Dessa protokoll är oftast förutbestämda, vilket innebär att en optimal produktion inte fås då exempelvis elspotpriset och solinstrålningen varierar. I detta examensarbete har en optimeringsalgoritm för elförsäljning designats (i MATLAB). Optimeringsscriptet är designat genom att för en given tidsperiod lösa ett optimeringsproblem där objektivet är maximerad vinst från såld elektricitet från solkraftverket. Funktionen tar hänsyn till timvist varierande elpris, timvist varierande solfältseffektivitet, energiflöden i solkraftverket, kostnader för uppstart (on till off) samt villkor för att logiskt styra de olika driftlägena. För att jämföra prestanda hos ett solkraftverk med det optimerade driftsprotokollet skapades även två traditionella förutbestämda driftprotokoll. Dessa tre driftsstrategier utvärderades i tre olika marknader, en med ett varierande el-spotpris, en i en reglerad elmarknad med tre prisnivåer och en i en marknad med spotpris men noll-pris under de soliga timmarna. Det fanns att det optimerade driftsprotokollet gav både större elproduktion och högre vinst i alla marknader, men störst skillnad fanns i de öppna spotprismarknaderna. För att undersöka i vilket slags kraftverk som protokollet levererar mest förbättring i gjordes en parametrisk analys där storlek på lagringstank och generator varierades, samt optimerarens tidshorisont och kostnad för uppstart. För lagringstank och generator fanns att vinst ökar med ökande storlek upp tills den storlek optimeraren har möjlighet att fördela produktion på dyrast timmar. Ökande storlek efter det ger inte ökad vinst. Ökande tidshorisont ger ökande vinst eftersom optimeraren då har mer information. Att ändra uppstartkostnaden gör att solkraftverket uppträder mindre flexibelt och har färre cykler, dock utan så stor påverkan på inkomst.
Nguyen, Van-Tri. "Thermal and thermo-mechanical behavior of energy piles." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1160/document.
Full textThe thermal and thermo-mechanical behavior of energy piles is investigated by various approaches: laboratory measurement on small soil samples, physical modeling on small-scale pile, experiments on real-scale pile, and analytical/numerical calculations. First, the thermal conductivity of unsaturated loess is measured simultaneously with moisture content and suction. The results show a unique relationship between thermal conductivity and moisture content during a wetting/drying cycle while a clear hysteresis loop can be observed on the relationship between thermal conductivity and suction. Second, thermal tests are performed on a full-scale experimental energy pile to observe heat transfer at the real scale. Third, an analytical solution is proposed to simulate conductive heat transfer from an energy pile to the surrounding soil during heating. The above-mentioned tasks related to the thermal behavior are then completed by studies on the thermo-mechanical behavior of energy piles. On one hand, experiments are performed on a small-scale pile installed either in dry sand or in saturated clay. Thirty thermal cycles, representing thirty annual cycles, are applied to the pile under various constant pile head loads. The results show irreversible pile head settlement with thermal cycles; the settlement is higher at higher pile head load. In addition, the irreversible thermal settlement is the most significant during the first cycles; it becomes negligible at high number of cycles. On the other hand, the experimental work with small-scale pile is completed with numerical calculations by using the finite element method. This approach is first validated with the results on small-scale pile prior to be used to predict the results of full-scale experiments
Fredriksson, Jane, and Angelica Weissmann. "Effektivisering vid bedömningsprocessen av indikatorn Dagsljus för miljöcertifieringsmetoden Miljöbyggnad : Ett förprojekteringsverktyg." Thesis, Högskolan i Gävle, Avdelningen för bygg- energi- och miljöteknik, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hig:diva-19641.
Full textDaylight in buildings is important for both physical and mental health. Daylighting in buildings is transferred through windows, but the windows are also the building component that causes the greatest energy loss in a building. Therefore, there is a problem in creating a good balance between design, energy efficiency and thermal comfort while maintaining a sufficient daylight to be applied in buildings where people are staying. This thesis comprising 15 hp aims to efficiency and simplify the assessment of satisfying daylight, to achieve the requirements of the environmental certification method Miljöbyggnad, where neighboring factors such as energy and the thermal environment is studied. The goal was to establish a pre-planning tool for the indicator Daylight that can be used in the future by consultants and similar when a building is assessed by environmental certification according to the method Miljöbyggnad. The tool is based on computer models of experimental room with different conditions where the daylight factor, DF, was controlled. The computer programs Velux, ParaSol and Thermal Comfort Calculator where applied during the study. Parametric studies were performed to illustrate the connection between daylight factor, window area and the shape and size of the room, resulting in the establishment of two charts. To check that the parameter results of the study can be applied to real-world objects and rooms a case study was performed on the building Ängsbacken in Sandviken. This case study validated that the diagrams drawn can appreciate a daylight factor, DF, for a room that can then obtain a preliminary rating for the indicator Daylight in Miljöbyggnad. The diagrams can be used as a rough pre-planning tool that can be applied when the consultant, architect or similar knows the room depth and facadewall area (width and height of the room) but want to know how big window needed to achieve BRONZE or SILVER for indicator Daylight in Miljöbyggnad. In the future it might be interesting to study if there is also a correlation between the three indicators Daylight, Solar Thermal Load and Thermal environment and the impact of windows, sun screens etc. which can affect the daylight factor. For all test room modeled and applied in the study, grade GOLD were obtained for the Solarheating. For the Thermal environment all the test room obtained the grade SILVER. These indicators seem unaffected by the geometry just as much as the daylight factor, which takes more into account both the room and the window size and design. Therefore the assessment according to Miljöbyggnad paramount lie on meeting a satisfying daylight by checking that the daylight factor is fulfilled in the room, which can easily be performed with the help of this studies pre-planning tool. The effective pre-planning tool can be used to simplify and speed up the evaluation process and appreciate a score for indicator Daylight in Miljöbyggnad. By making use of the tool in an early planning stage, where the use of time-consuming computer programs is avoided, both the cost and time can be minimized.
Pragada, Gandhi, and Nitish Perisetla. "Utility-Scale Solar Power Plants with Storage : Cost Comparison and Growth Forecast Analysis." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-301838.
Full textFörnybar energi för energiproduktion, liksom Solar, visar sig vara mycket relevant i dagens värld [1]. Det är mycket tydligt att solenergi kommer att framstå som en av de viktigaste energikällorna i framtiden. Dessutom kommer lagringsalternativet att spela en väsentlig roll för den framtida distributionen av solkraftverk. Koncentrerade solkraftverk med värmelagring, solcellsanläggningar integrerade med batterilagring och hybridanläggningar är attraktiva lösningar för att få en stabil och skickbar energiproduktion. Investerare eller beslutsfattare brukar tycka att det är utmanande att komma på den mest genomförbara solcellstekniken eftersom de måste överväga teknikekonomisk genomförbarhet, och samtidigt, ur ett marknads- eller administrativt perspektiv också. Så denna avhandlingsstudie kommer att ta itu med nyckelproblemet som riktar sig till investerare eller beslutsfattare eftersom det finns ett behov av att välja den bästa solenergilagringstekniken på en användningsnivå i framtiden baserat på så många attribut. Avhandlingsprojektet genomfördes i två faser som inkluderar prognosmodellering och uppskattningar och teknikekonomisk bedömning av virtuella anläggningar. Dessa två faser hjälpte till att ta itu med olika frågor i samband med problemstudien i denna studie. Hela avhandlingsstudien omfattade i stort sju länder som sträcker sig över fyra stora regioner runt om i världen. Den första fasen i avhandlingen, prognosmodelleringsuppskattningar visar hur de sju länderna kommer att se ut i framtiden (2020 - 2050) med avseende på installerad kapacitet och kostnader för PV-, CSP- och BESS -teknik. Några viktiga resultat från fas 1 inkluderar, i lågkostnadsuppskattningar, att Kina kommer att vara marknadsledande inom PV och CSP år 2050. I USA och Indien beräknas de installerade kostnaderna för PV minska med 70% år 2050. Av 2050 beräknas de installerade kostnaderna för Solar Tower -teknik sjunka med cirka 65% i Kina och Spanien. I USA kommer priserna på BESS -teknik sannolikt att sjunka med cirka 58 - 60 % år 2050. I den andra fasen av avhandlingsstudien behandlade en teknikekonomisk utvärdering av virtuella anläggningar de aspekter som ska övervägas för ett solprojekt om det används i framtiden i sju specifika länder. Resultaten från denna analys hjälper investerare eller beslutsfattare att välja den billigaste solenergilagringstekniken på en användningsnivå i sju specifika länder i framtiden (2020 - 2050). Viktiga resultat från denna analys visar att i USA, år 2050, kommer PV+BESS att vara den billigaste lagringstekniken på 4 - 10 lagringstimmar. Tillägg av en annan förnybar teknik kommer att öka jämförbarheten. I Kina kommer Hybrid att vara den billigaste lagringstekniken i 4-8 timmar fram till 2050. Det finns en enorm potential för distribution av CSP & hybridanläggningar i framtiden än PV. I Sydafrika kommer CSP att vara den billigaste lagringstekniken år 2050 för 4 - 10 timmars lagring. Det antas att distributionen av BESS -projekt på verktygsnivå börjar från 2025 i Sydafrika. Utöver detta genomfördes marknadskravsanalys som ger insikter speciellt för beslutsfattarna om hur olika drivkrafter och begränsningar påverkar varje solteknik i de specifika länderna i framtiden. Sammantaget ger hela avhandlingsstudien riktlinjer/insikter till investerare eller beslutsfattare för att välja den bästa solenergitekniken i framtiden i en nyttoskala för ett visst land.
Saadon, Syamimi. "Modeling and simulation of a ventilated building integrated photovoltaic/thermal (BIPV/T) envelope." Thesis, Lyon, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAL0049.
Full textThe demand of energy consumed by human kind has been growing significantly over the past 30 years. Therefore, various actions are taken for the development of renewable energy and in particular solar energy. Many technological solutions have then been proposed, such as solar PV/T collectors whose objective is to improve the PV panels performance by recovering the heat lost with a heat removal fluid. The research for the improvement of the thermal and electrical productivities of these components has led to the gradual integration of the solar components into building in order to improve their absorbing area. Among technologies capable to produce electricity locally without con-tributing to greenhouse gas (GHG) releases is building integrated PV systems (BIPV). However, when exposed to intense solar radiation, the temperature of PV modules increases significantly, leading to a reduction in efficiency so that only about 14% of the incident radiation is converted into electrical energy. The high temperature also decreases the life of the modules, thereby making passive cooling of the PV components through natural convection a desirable and cost-effective means of overcoming both difficulties. A numerical model of heat transfer and fluid flow characteristics of natural convection of air is therefore undertaken so as to provide reliable information for the design of BIPV. A simplified numerical model is used to model the PVT collector so as to gain an understanding of the complex processes involved in cooling of integrated photovoltaic arrays in double-skin building surfaces. This work addresses the numerical simulation of a semi-transparent, ventilated PV façade designed for cooling in summer (by natural convection) and for heat recovery in winter (by mechanical ventilation). For both configurations, air in the cavity between the two building skins (photovoltaic façade and the primary building wall) is heated by transmission through transparent glazed sections, and by convective and radiative exchange. The system is simulated with the aid of a reduced-order multi-physics model adapted to a full scale arrangement operating under real conditions and developed for the TRNSYS software environment. Validation of the model and the subsequent simulation of a building-coupled system are then presented, which were undertaken using experimental data from the RESSOURCES project (ANR-PREBAT 2007). This step led, in the third chapter to the calculation of the heating and cooling needs of a simulated building and the investigation of impact of climatic variations on the system performance. The results have permitted finally to perform the exergy and exergoeconomic analysis
Lahoori, Mojdeh. "Thermo-hydro-mechanical behavior of an embankment to store thermal energy." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0252.
Full textNowadays, thermal energy storage in geostructures like embankments can be possible by installing the horizontal heat exchangers in different layers of compacted soil. In this system, the thermal energy is stored in summer via a fluid, circulating in the heat exchangers, to be extracted in the demand period. When the serviceability of embankment as a medium to store the thermal energy starts, the compacted soil will be subjected to the daily and seasonally temperature variations. These seasonal temperature variations could modify the thermo-hydro-mechanical performance of the compacted soil. Thus, the aim of this study is to investigate the thermal and mechanical performances of a compacted soil when it is subjected to monotonic and cyclic temperature variations. The studied soil is a sandy lean clay that is frequently used in embankment constructions in France. The thermal and mechanical behavior of the soil are investigated at a compaction state corresponding to the optimal thermal properties. However, this compacted soil is unsaturated and the estimation of its thermal properties is complex. In this study, an inverse analytical model is proposed to estimate the thermal properties of the soil using temperature monitoring in the range of 20 to 50 °C in a soil compacted in a large container. The estimated thermal parameters were compared to classical laboratory measurements (transient and steady-state methods). The comparison showed that the estimated values were close to the results obtained in transient laboratory method. Using this method, the thermal efficiency of the compacted soil can be verified in the lifetime of the storage system. To ensure the structure stability, long-term mechanical response of these systems subjected to monotonic and cyclic temperature variations should be investigated. To achieve this aim, using temperature-controlled oedometric and direct shear devices, consolidation and shear parameters of the studied soil at different monotonic (5, 20, and 50 °C) and cyclic (5 to 50 °C) temperatures were investigated. The results of temperature-controlled oedometric tests showed that the effect of the temperature variation is more pronounced under vertical pressures higher than the preconsolidation pressure. The compression and swelling indexes could be considered independent of temperature variations. Therefore, the overall settlement of the embankment due to thermal variation near the heat exchangers could be considered negligible. The results of temperature-controlled direct shear tests showed that the temperature variations (monotonic heating or cooling, or temperature cycles) increased the cohesion which is beneficial for the bearing capacity and slope stability of embankments. These results can be directly used in the design of embankments to store thermal energy exposed to similar thermo-mechanical paths. Finally, the thermal performance of the compacted soil is verified using a numerical simulation considering the soil atmosphere interaction. Different depths installation of heat exchanger loops and different heat storage scenarios were simulated. The results showed that the compacted soil increases 8.5% the systems performance compared to the horizontal loop installation in the local soil. The results of two different scenarios show that an inlet fluid temperature of 50 °C in summer increases highly the system performance (13.7% to 41.4%) while the improvement is less significant (0% to 4.8%) for the ambient inlet temperature. Moreover, a deeper installation of horizontal loops increases the system performance. From the numerical simulation results can be concealed that the embankment is in interaction with the atmosphere from its upper and lateral surfaces, the thermal efficiency of the structure could be affected due to heat losses. Therefore, it is preferable to place the heat exchangers away from the top and side surfaces
Arroyo, Molina Javier. "Towards a virtual climate chamber – A physical experimental study." Thesis, KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-282848.
Full textDet här projektet fokuserar på att experimentellt karakterisera ett av verktygen som används i Ericsson AB för att testa produktprestanda - klimatkammaren. Genom att utföra experiment inuti klimatkammaren och efterbehandla de erhållna data, kan man få en förståelse för luftflödet inuti kammaren och jämföra resultat med experimentella data från utomhus. Ett av delmomenten i detta arbete bevisar hypotesen: 'Vindens energipotential är större än inomhus', vilket visar sig vara sant när man jämför värden för flödets integrala längdskalor, med samma medelvärde i vindhastighet. Den andra etappen av detta projekt är att erhålla en värdefull experimentell vägledning som kommer att tjäna till att konstruera en virtuell modell av klimatkammaren. Med slutsatserna från experimenten, som innefattar värmeöverföring, kan gränsvillkor för den numeriska modellen fastställas.
Aldubyan, Mohammad Hasan. "Thermo-Economic Study of Hybrid Photovoltaic-Thermal (PVT) Solar Collectors Combined with Borehole Thermal Energy Storage Systems." University of Dayton / OhioLINK, 2017. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=dayton1493243575479443.
Full textMcGee, Seán. "Thermal energy management and chemical reaction investigation of micro-proton exchange membrane fuel cell and fuel cell system using finite element modelling." Thesis, KTH, Kraft- och värmeteknologi, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-173001.
Full textDupré, Olivier. "Physics of the thermal behavior of photovoltaic devices." Thesis, Lyon, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAL0089/document.
Full textThis Ph.D. thesis manuscript reports on a study about the physics of the thermal behavior of photovoltaic (PV) systems. While it is long known that the conversion efficiency of PV devices deteriorates when their temperature increases, a detailed analysis of all the mechanisms involved was not available to date in the literature. Part I of this manuscript gathers and extends the existing works on the topic in order to offer a comprehensive view of the physics involved in the temperature sensitivities of PV systems. First, temperature coefficients, which quantify the temperature dependences, are analyzed in the radiative limit (which is the fundamental limit for PV conversion). Then, the additional loss mechanisms of real PV devices are introduced and their impacts on the temperature coefficients are assessed. The existing theoretical expressions of the temperature coefficients of important solar cell parameters (namely open-circuit voltage, short-circuit current and fill factor) are reviewed. A new formulation of the temperature coefficient of the open-circuit voltage that incorporates the concept of External Radiative Efficiency (ERE) is proposed. The theoretical expressions are compared to experimental results on crystalline silicon cells from measurements made at the University of New South Wales (UNSW, Australia) and from the literature. Using the understanding of the relation between the temperature coefficients and device physics, the special cases of silicon heterojunction cells and cells made from compensated silicon are examined. Because temperature has a critical impact on the performances of PV devices, several studies aimed on the one hand at predicting the temperature of PV modules from their operating conditions and on the other hand at designing inexpensive cooling solutions. The goal of Part II of this manuscript is to propose an original approach to minimize the temperature-induced losses in PV systems. The idea is to include the operating conditions in the optimization of the system parameters in order to maximize the power produced in these conditions rather than in the Standard Test Conditions (STC). These original optimizations are based on a comprehensive thermal model of PV cells that captures all of the physical mechanisms involved in the generation of heat within the cell. Following the presentation of this thermal model, several examples of global optimization (i.e. a thermal criterion is added to the usual optical and electrical ones) are presented. Some of these examples apply to standard solar cells while others demonstrate that this kind of optimization can be applied to other PV systems such as thermophotovoltaic (TPV) converters (solar or near-field TPV). The recent trend of the PV industry towards the creation of products specifically adapted to a given use suggests that these original optimizations that take into account the system operating conditions could be implemented in the near future
Gavronski, Jorge Dariano. "Carvão mineral e as energias renováveis no Brasil." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2007. http://hdl.handle.net/10183/15450.
Full textThe population and economy growth in Brazil generate the necessity of an expansion higher than four thousand Megawatts of new electric energy per year. The Brazilian Electrical System is peculiar because of its continental extension and also its strong dependence in renewable energy (hydro). Another reason for its peculiarity is the potential of inserting other forms of renewable and “green” energy in the system. Although the environmental advantages of the “renewable”, these kinds of energies are variable and dependant of the weather conditions. In order to the electrical system be more reliable, its operation must be combined with a larger addition of thermal energy. Thus this report analyses thermal generation option in Brazil. Looking at the developed countries trends in diversify power generation, the article indicates the advantages and the priority of using, in Brazil, internal resources like coal to guarantee the self-sufficient thermal generation electrical capacity. The dissertation demonstrates the social advantages to develop the coal industry for the producers region, witch are poor areas in Brazil. The proposition points the need of implement modern technologies in order to attend the environmental legislation, which must increase the emissions restrictions as these technologies are developed.
Comamala, Laguna Martí. "Development and characterization of thermoelectric generators for thermal energy recovery from reciprocating internal combustion engines." Doctoral thesis, Universitat de Girona, 2019. http://hdl.handle.net/10803/668142.
Full textL’aprofitament energètic de la calor residual dels gasos d’escapament és una fita perseguida per molts fabricants i investigadors en el camp de l’automoció. Aquesta recerca s’ha intensificat en els últims anys motivada per les conseqüències del canvi climàtic, i sobretot, per la pressió de les administracions sobre els fabricants d’automoció pel que fa a la disminució de les emissions contaminants, especialment del CO2. El sistema proposat en aquesta tesi utilitza els avantatges que pot proporcionar la termoelectricitat, considerant que un generador termoelèctric pot satisfer els requisits esmentats anteriorment. Aquesta tesi doctoral aborda aspectes que fins ara havien estat molt poc explorats pels investigadors : (i) els efectes sobre el comportament del motor quan s’introdueix un sistema nou a la línia d’escapament, (ii) la utilització de software suficientment potent per simular la integració del generador termoelèctric en un vehicle complet, i (iii) la quantificació experimental de l’estalvi de consum quan s’incorporen generadors termoelèctrics
Boåsen, Filip, and Stiven Khaled. "Termisk komfort med golvvärme eller luftvärme." Thesis, KTH, Byggteknik och design, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-231582.
Full textWhen most people spend a larger part of the day indoors, it is important to have a good thermal comfort, as the thermal comfort affects the experience that you perceive when you are at work, at home or at school. This may then affect the health if the thermal comfort does not meet the requirements. The purpose of the survey is to investigate low temperature system performance in terms of thermal comfort and if it meets the requirements. The survey uses calculation data from previously performed surveys, as the calculations are validated by comparison with other surveys. In this survey we explore the differences between floor heating and air heating, where we look at how the different systems are compared to each other under controlled conditions regarding thermal comfort. The different systems under investigation are air heating placed on the wall, air heating placed under a window, floor heating evenly distributed over the floor and floor heating that has extra loops under windows. The study will carry out a literature study that will be based on the topic of low temperature and how the different systems work and how they can be used at low temperatures. In this survey, the operating temperature PMV, PPD and DR-index are considered to get a good idea of how thermal comfort is experienced regarding floor heating or air heating. The survey has given good results, since the difference in thermal comfort between the different systems has been minimal and fulfilled all BBR requirements. The results have been compared to previous studies of low temperature technology, as the results coincide well with minor deviations. To choose one of the four systems that have been shown superior in terms of thermal comfort, floor heating with extra loops under windows has been proven to be the better option, as PMV and PPD as well as values are below the recommendation for thermal comfort.
Abdelaziz, Sherif Lotfy Abdel Motaleb. "Deep Energy Foundations: Geotechnical Challenges and Design Considerations." Diss., Virginia Tech, 2013. http://hdl.handle.net/10919/50625.
Full textA significant cost associated with any deep geothermal borehole is the drilling required for installation. Because Energy Piles perform the dual function of exchanging heat and providing structural support, and are only installed at sites where pile foundations are already required, these systems provide the thermal performance of deep geothermal systems without the additional drilling costs. Low maintenance, long lifetime, less variation in energy supply compared to solar and wind power, and environmental friendliness have been cited as additional Energy Pile advantages. Case studies show that they can significantly lower heating/cooling costs and reduce the carbon footprint. Energy cost savings for typical buildings outfitted with Energy Piles could be as much as 70 percent.
The use of Energy Piles has rapidly increased over the last decade, especially in Europe where more than 500 applications are reported. Primary installations have been in Germany, Austria, Switzerland and United Kingdom. Notable projects include the 56-story high Frankfurt Main Tower in Germany, Dock E Terminal Extension at Zurich International Airport in Switzerland and the One New Change building complex in London U.K. Energy piles have seen very little use in the North America, only a handful of completed projects are known; Marine Discovery Center in Ontario, Canada, Lakefront Hotel in Geneva, New York and the Art Stable building in Seattle, Washington.
Energy Piles are typically installed with cast-in-place technology (i.e. drilled shafts, continuous flight auger piles, micropiles etc.) while some driven pile applications are also reported. Other types of geotechnical structures in contact with the ground, such as shallow foundations, retaining walls, basement walls, tunnel linings and earth anchors, also offer significant potential for harnessing near-surface geothermal energy.
Energy Pile design needs to integrate geotechnical, structural and heat exchange considerations. Geotechnical characteristics of the foundation soils and the level of the structural loads are typically the deciding factors for the selection and dimensioning of the pile foundations. The geothermal heat exchange capacity of an Energy Pile is a key parameter to be considered in design. Thermal characteristics of the ground as well as the heating and cooling loads from the structure need to be considered for the number of piles that will be utilized as heat exchangers. Therefore, the thermal properties of the site need to be evaluated for an Energy Pile application in addition to the traditional geotechnical characterization for foundation design.
Energy Piles bring new challenges to geotechnical pile design. During a heat exchange operation, the pile will expand and contract relative to the soil as heat is injected and extracted, respectively. These relative movements have the potential to alter the shear transfer mechanism at the pile-soil interface. Furthermore, the range of temperature increases near the pile surface, though limited by practical operational guidelines, can have a significant effect on pore pressures generation and soil strength.
This dissertation provides answers for several research questions including the long-term performance of Energy Piles, the applicability of the thermal conductivity tests to Energy Piles. Furthermore, it presents the results and a detailed discussion about the full scale in-situ thermo-mechanical pile load test conducted at Virginia Tech.
Ph. D.
Zhu, Hongying. "Thermal energy harvesting from temperature fluctuations." Phd thesis, INSA de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00698421.
Full textBembry, Walter T. IV. "Emergency thermal energy storage: cost & energy analysis." Thesis, Kansas State University, 2011. http://hdl.handle.net/2097/13086.
Full textDepartment of Mechanical Engineering
Donald Fenton
The need to store and access electronic information is growing on a daily basis as more and more people conduct business and personal affairs through email and the internet. To meet these demands, high energy density data centers have sprung up across the United States and around world. To ensure that vital data centers run constantly, proper cooling must be maintained to prevent overheating and possible server damage from occurring. Emergency cooling systems for such systems typically utilize traditional batteries, backup generator, or a combination thereof. The electrical backup provides enough power to support cooling for essential components within the data centers. While this method has shown to be reliable and effective, there are several other methods that provide reliable emergency cooling at a fraction of the cost. This paper address the lack of information regarding the initial, operation, and maintenance costs of using Thermal Energy Storage (TES) tanks for emergency cooling. From research and various field examples, five emergency cooling system layouts were designed for various peak cooling loads. Looking at the different cooling loads, components, and system operations an economic evaluation of the system over a 20 year period was conducted. The economic analysis included the initial and maintenance costs of each system. In an effort to better understand power consumption of such systems and to help designer’s better estimate the long term costs of TES tanks systems, five layouts were simulated through a program called TRNSYS developed for thermal systems. To compare against current systems in place, a benefit to cost ratio was done to analyze TES versus a comparable UPS. The five simulated systems were one parallel pressurized tank, one parallel and one series atmospheric tank, one parallel low temperature chilled water, and one series ice storage tank. From the analysis, the ice storage and pressurized systems were the most cost effective for 1 MW peak cooling loads. For 5 MW peak cooling loads the ice storage and chilled water systems were the most cost effective. For 15 MW peak loads the chilled water atmospheric TES tanks were the most cost effective. From the simulations we concluded that the pressurized and atmospheric systems consumed the least amount of power over a 24 hour period during a discharge and recharge cycle of the TES tank. From the TRNSYS simulations, the ice storage system consumed 22 – 25% more energy than a comparable chilled water system, while the low temperature storage system consumed 6 – 8% more energy than the chilled water system. From the benefit-cost-ratio analysis, it was observed that all systems were more cost effective than a traditional battery UPS system of comparable size. For the smaller systems at 1 MW the benefit-cost-ratio ranged between 0.25 to 0.55, while for larger systems (15 MW) the ratio was between 1.0 to 3.5 making TES tanks a feasible option for providing emergency cooling for large and small systems.
Laestander, Joakim, and Simon Laestander. "OTEC - Ocean Thermal Energy Conversion." Thesis, KTH, Energiteknik, 2012. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-98974.
Full textOTEC är en teknik där kraft utvinns från havsvatten genom att utnyttja temperaturdifferensen mellan ytvatten och vatten från djupet. Denna teknik kräver dock generellt en temperaturdifferens på minst 20K. En sådan temperaturskillnad är geografiskt begränsad till den tropiska zonen runt ekvatorn.I rapporten undersöks om OTEC kan användas till att förse 100 000 människor, boende på en 10 stor generisk ö i just den tropiska zonen, med dess elbehov. I detta projekt har det gjorts en litteraturstudie för att etablera en kunskapsbas och sedan gjorts en matematisk modell i programmet EES och slutligen har resultaten från modellen granskats och diskuterats. I modellen jämfördes två olika cykler och målet var att bestämma vilken av dessa som var det bästa alternativet för ön. För att underlätta beräkningarna gjordes vissa antaganden och förenklingar.Den slutna cykeln var mest effektiv men den öppna cykeln (OC) hade positiva synergieffekter som den sluta cykeln (CC) saknade. Kostnaden för en anläggning baserades på äldre studier och enligt dessa var den öppna cykeln billigare än den slutna. Anläggningar av de båda cyklerna kan tillgodose den fiktiva öns energibehov, det behöver dock byggas fler anläggningar om OC väljs framför CC.Det kommer krävas ytterligare arbete med att utveckla tekniken innan OTEC på allvar kan utmana dagens fossilbränslebaserade energisystem – eller att oljan helt enkelt blir för dyr. Idag är OTEC för dyrt för att kunna motiveras rent ekonomiskt, men om även miljövinsterna beaktas, samt att ön befriar sig från importer och därigenom får större kontroll över sitt eget energisystem, finns goda incitament att investera i OTEC redan idag.
Ranjith, Adam. "Thermal Energy Storage System Construction." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-264530.
Full textInom ramverket för 2020 PUPM HEAT projektet kommer tre olika typer av värmeenergilagrings enheter tillverkas och analyseras vid energikraftverket IREN i Moncalieri, Italien. KTH kommer att assistera detta projekt genom att sätta upp en anläggning med tre liknande värmeenergilagrings enheter i mindre dimensioner som kommer konstrueras och analyseras. Dess data kommer sedan användas som riktlinje för att tillverka de större värmeenergilagringsenheterna i IREN. Den första enheten som tillverkas är en värmeväxlare som bygger på en ny version av latent energilagring. Den kommer att bestå av parallella lager av spiral formade koppar rör som fyller en tank. Tomrummet som blir över kommer att fyllas upp av fasändrings material (PCM). Genom att injicera varmt vatten i systemet kommer PCM:et att byta fas, vilket resulterar i att värmeenergin lagras i systemet. När sedan kallt vatten injiceras kan den sparade energin bli utvunnen. Den här rapporten kommer att presentera designen till tank kåpan såväl som den inre strukturen med kopparrör som behövs till värmeväxlaren. Resultatet ska möjliggöra beställning av alla delar som behövs för att konstruera värmeväxlaren.
Fredi, Giulia. "Multifunctional polymer composites for thermal energy storage and thermal management." Doctoral thesis, Università degli studi di Trento, 2020. http://hdl.handle.net/11572/265328.
Full textPinheiro, JoÃo Vitor Goes. "Experimental study of a solar desalinator driven by thermal oil circuit." Universidade Federal do CearÃ, 2014. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=12877.
Full textA solar desalination system basically has two components: the heating unit (solar collectors) and the desalination unit (tower). Among its main advantages, this device does not need electrical power to operate, since it is driven by thermosiphon. In its operation, brackish water is heated and it evaporates. The evaporated vapor rises and hits the coller walls of the above tray, where it condensates and drains through a specially designed geometry, structure to be finally by in a set of gutter. The already demineralized water flows through a main channel where it is stored in a container, outside the desalination tower. The resulting water from this process is pure and free from contamination, either microorganisms or salt. This study analyzes the performance of a desalination system with a desalination tower and a set of three solar collectors. The heat transfer medium between the collector and the tower was thermal oil flow, Lubrax Utile OT-100. The experimental results demonstrate the operation of this type of desalinator, since ideal conditions for its correct functioning was only achieved after the installation of a positive displacement pump, which that promoted the oil circulation. Thermocouples installed in the stages of tower registered the temperature increase throughout the day. Peaks of 77 ÂC were measured in the storage tank of the tower. The mean values of production per day were 25 liters of desalinated water with an average conductivity always less than 10 μS / cm Â, representing a salt removal efficiency greater than 99%. In performance calculation, the best result was obtained when the pumping system was combined with the use of a solar reflector, achieving GOR value of 2.85.
Um dessalinizador solar possui basicamente duas unidades: a unidade de aquecimento (coletora) e a unidade de dessalinizaÃÃo (torre). Apresenta entre suas principais vantagens o fato de nÃo precisar de energia elÃtrica para seu funcionamento, pois à acionada por termossifÃo. A operaÃÃo se dà pelo aquecimento da Ãgua salobra atà que esta comece a evaporar. O vapor, ao subir e encontrar com uma superfÃcie com temperatura inferior, condensa e escorre atravÃs de estruturas em uma geometria especialmente projetada para este fim e sà entÃo à coletada por um sistema de calhas. A Ãgua jà desmineralizada segue por uma calha principal onde escorre e à armazenada em um recipiente, jà fora da torre de dessalinizaÃÃo. A Ãgua resultante desse processo à praticamente pura e isenta de contaminaÃÃo, tanto por microrganismos como por sais e outros contaminantes. O presente trabalho analisa o desempenho do dessalinizador composto por uma torre de dessalinizaÃÃo e um conjunto composto por trÃs coletores solares acionados por Ãleo tÃrmico Lubrax Utile OT-100. Os resultados experimentais comprovam o funcionamento desse tipo de dessalinizador, visto que condiÃÃes ideais para seu correto funcionamento sà foram atingidas graÃas à instalaÃÃo de uma bomba de deslocamento positivo que promoveu a circulaÃÃo do Ãleo. Termopares instalados nos estÃgios da torre registraram o aumento de temperatura ao longo do dia. Picos de 77ÂC foram medidos no tanque de armazenamento da torre. Valores mÃdios de produÃÃo por dia sÃo de 25 litros de Ãgua, com uma condutividade mÃdia sempre inferior a 10 μS/cmÂ, o que representa uma eficiÃncia na remoÃÃo de sais superior a 99%. No cÃlculo de desempenho, o melhor resultado foi obtido quando o sistema de bombeamento foi combinado com o uso de um refletor solar, obtendo o valor do GOR (RazÃo de ganho de saÃda) de 2,85.
Silva, Ricardo Filipe Alves da. "Análise comparativa de um sistema de refrigeração solar." Master's thesis, Universidade de Évora, 2016. http://hdl.handle.net/10174/18572.
Full textArmstrong, Stephen George. "Thermal evaluation of building detail." Thesis, University of Newcastle Upon Tyne, 1994. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.387382.
Full textFellows, Candice M. "Energy Piles: A Theoretical Review of Thermo-mechanicalBehavior & Advantages of Future Use In Ohio." University of Akron / OhioLINK, 2014. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=akron1397486625.
Full textOchs, Fabian. "Modelling large-scale thermal energy stores." Aachen Shaker, 2009. http://d-nb.info/1000359158/04.
Full textUgur, Burcu. "Thermal Energy Storage in Adsorbent Beds." Thesis, Université d'Ottawa / University of Ottawa, 2013. http://hdl.handle.net/10393/24362.
Full textMuralidharan, Shylesh. "Assessment of ocean thermal energy conversion." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2012. http://hdl.handle.net/1721.1/76927.
Full textCataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (p. 103-109).
Ocean thermal energy conversion (OTEC) is a promising renewable energy technology to generate electricity and has other applications such as production of freshwater, seawater air-conditioning, marine culture and chilled-soil agriculture. Previous studies on the technology have focused on promoting it to generate electricity and produce energy-intensive products such as ammonia and hydrogen. Though the technology has been understood in the past couple of decades through academic studies and limited demonstration projects, the uncertainty around the financial viability of a large-scale plant and the lack of an operational demonstration project have delayed large investments in the technology. This study brings together a broad overview of the technology, market locations, technical and economic assessment of the technology, environmental impact of the technology and a comparison of the levelized costs of energy of this technology with competing ones. It also provides an analysis and discussion on application of this technology in water scarce regions of the world, emphasized with a case study of the economic feasibility of this technology for the Bahamas. It was found that current technology exists to build OTEC plants except for some components such as the cold water pipe which presents an engineering challenge when scaled for large-scale power output. The technology is capital intensive and unviable at small scale of power output but can become viable when approached as a sustainable integrated solution to co-generate electricity and freshwater, especially for island nations in the OTEC resource zones with supply constraints on both these commodities. To succeed, this technology requires the support of appropriate government regulation and innovative financing models to mitigate risks associated with the huge upfront investment costs. If the viability of this technology can be improved by integrating the production of by-products, OTEC can be an important means of producing more electricity, freshwater and food for the planet's increasing population.
by Shylesh Muralidharan.
S.M.in Engineering and Management
Berglund, Simon. "Rock cavern as thermal energy storage." Thesis, Luleå tekniska universitet, Energivetenskap, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-79596.
Full textHösten 2019 genomfördes en omfattande idéstudie om värmelagring i två bergrum vid Näsudden i Skelleftehamn och var en del av projektkursen "\textit {Energiteknik, huvudkurs}" vid Luleå tekniska universitet. Denna idéstudie undersökte villkoren för att använda spillvärme från Boliden AB:s kopparsmältverk (Rönnskär) och lagra denna värme i bergrummen och använda dem som säsongslagrade ackumulatortankar. Syftet med detta var att använda värmen i det närliggande fjärrvärmenätverket och därmed ersätta en del av den förbrända oljan hos Rönnskär. Författarna utforskade detta genom att undersöka två olika lagringscykler för säsongslagring och modellerade detta i ANSYS Fluent för att simulera värmelagring och värmeförluster. Resultaten från idéstudien visade lovande resultat för säsongsbaserad värmelagring i dessa bergrum och detta arbete är därför en fortsättning av idéstudien. Eftersom studien gav en god förståelse för förhållandena för säsongslagring, uppstod några frågor om hur bergrummen kommer att bete sig under en intermittent drift, vilket är den planerade driften av bergrummen vid en framtida användning. I detta projekt undersöks intermittent drift av dessa bergrum och hur detta påverkar temperaturen i bergrummen och dess omgivning, laddnings- / urladdningshastigheten, hur isolerade väggar påverkar driften och hur oljeförbrukningen reduceras. I början av detta projekt gjordes en genomgång av idéstudien och liknande projekt för att få djupare kunskap om ämnet, men också för att få ett bredare grepp om de olika problem som kan uppstå under arbetets gång. Relevant data för bergrummen samlades in och anskaffades för att få en djupare förståelse för dess geometri, layout och vilken typ av ändringar som verkligen är möjliga. Ytterligare data från fjärrvärmenätverket för Boliden AB och Skellefteå Kraft förvärvades. Den tillgängliga spillvärme från Rönnskär undersöktes och användes för att beräkna den urladdningsbara energin per timme för bergrummen, med begränsningarna i Skelleftehamns fjärrvärmenät i åtanke. Genom att undersöka de olika ångpannmönstren kan urladdningsmönstret beräknas. Med hjälp av CFD kan den okända globala värmeöverföringskoefficienten mellan bergrumsvattnet och bergväggen bestämmas. Denna data användes sedan med en uppsättning differentialekvationer för att modellera driften av bergrummen i Simulink. Detta gjorde det möjligt att bestämma beteendet för bergrummen under normal drift, till exempel hur värmeförlusterna utvecklas, hur temperaturen fluktuerar, hur mycket värme bergrummen kan laddas med och hur mycket de kan ladda ur. Resultaten från simuleringarna visade att bergrummen kan ladda ur en större mängd energi än vid en säsongsbetonad drift. Beroende på hur grottorna utnyttjas erhålls olika mängder urladdad energi. Detta sträcker sig från 2224,7MWh till 7846,1MWh för de olika urladdningsmönstren. Användningen påverkar också grottans effektivitet vilket ger en effektivitet mellan 19% och 53,9%. Värmeförlusterna sträcker sig från cirka 1000 kW till 20kw, beroende på drift. Isolering av bergväggarna minskar i genomsnitt värmeförlusten med en faktor 5. Att använda grottorna intermittent skulle i genomsnitt ersätta totalt 29 kton CO2 och 88,74 ton NOx för den förväntade livslängden på 30 år. Bergrummen har även god ekonomisk potential eftersom de skulle spara cirka 80 miljoner SEK under sin livstid bara från minskade oljekostnader.
Ohannessian, Roupen. "Thermal Energy Storage Potential in Supermarkets." Thesis, KTH, Tillämpad termodynamik och kylteknik, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-140647.
Full textAshton, Matthew, Phillip Tindall, Joel Mueting, Maira Garcia, and Nicholas Griffis. "Autonomous Soaring with Thermal Energy Extraction." Thesis, The University of Arizona, 2015. http://hdl.handle.net/10150/578965.
Full text