Dissertations / Theses on the topic 'Mud pumps'

Mud pumps used on offshore installations for drilling operations have been known to experience unpredictable breakdowns, including during critical stages of drilling. The fluid end has been identified as requiring more maintenance work due to component failure, compared to the power end. The most common maintenance strategies in use include breakdown maintenance, time-based maintenance and condition monitoring. Time-based maintenance, based on running hours, is the most commonly preferred method by most, if not all, mud pump operators. However, the nature of drilling operations require pump performance with variable loads (pressures), variable speed characteristics and time-based maintenance would not be able to account for the different operating conditions within any identical time frames. To address this shortcoming, this research looked at the postulation that material wear loss is related to the energy expended and developed a dedicated reciprocating wear test system to identify and investigate the effect of operating variables on the wear loss of piston rubbers, which was considered to be the most problematic of the fluid end components.

The aim of this thesis is the structural design small drilling rigs for drilling wells. Drilling rig will be used for drilling wells up to 200 mm diameter rotary drilling technology with irrigation water. The first part is a literature search of small drilling rigs. In the second part, then custom design a small drilling rig.

Det här är ett examensarbete som handlar om en fastighet som står på Norra Kungsgatan 37-43 som har både en värmepump och fjärrvärme för uppvärmning. Värmepumpen används i första hand och fjärrvärmen används som spets när värmepumpen inte räcker till. Detta är en ganska ovanlig kombination. Syftet med arbetet är att ta reda på om detta är en bra lösning och om lösningen är lönsam. För att få fram hur stort fastighetens energibehov är så görs beräkningar utifrån fjärrvärmedata från tidigare år samt en gammal värmepump som är utbytt sedan 2011. Byggnadens energibehov uppskattas vara ungefär 895 MWh/år och värmepumpen beräknas täcka 54 % av värmebehovet. Utifrån detta jämförs sedan kostnaden för uppvärmning av fastigheten med endast fjärrvärme med kostnaden för uppvärmning med både värmepumpen och fjärrvärme. Genom att använda värmepumpen så sparas drygt 140 000 kr per år. Det innebär att värmepumpen är lönsam rent ekonomiskt. Däremot kan användningen av högkvalitativ energi för uppvärmning diskuteras. Värme som är energi med lägre kvalitet borde i första hand användas för uppvärmning. Det för att inte slösa på våra dyrbara energiresurser och på så sätt få en hållbar utveckling.
This is an essay about a property at Norra Kungsgatan 37-43 who is heated with both a heat pump and district heating. The heat pump is used primarily and district heating is used as a tip when the heat from the heat pump is not enough. This is a pretty rare combination. The purpose of this essay is to find out if this is a good solution and if the solution is economically viable. To determine the heat demand of the property, calculations based on district heating data and heat pump data from previously years has been used. The heat demand of the building is estimated to be approximately 895 MWh/year and the heat pump is estimated to cover 54% of the heat demand. Based on this, the cost for heating the building with district heating is compared with the cost of heating the building with the heat pump and district heating. By using the heat pump, more than 140 000 kronor per year can be saved. This means that the heat pump is economically viable. However, the use of high-quality energy for heating is discussed. Heat is energy with lower quality and should be used primarily for heating. We can not waste our precious energy resources if we want to achieve sustainable development.

Till följd av EU:s miljömål 2020 har svenska statliga och kommunala miljömål satts upp för att minska energianvändningen. EU:s 2020-mål syftar till att minska energianvändningen i Europa med 20 procent fram till år 2020 från det att målet sattes upp 2010. På kommunal nivå har detta inneburit att fastighetsbolag, privata men främst kommunala aktörer, har tvingats att se över sin energianvändning. Arbetet i denna rapport föranleds av en av de besparingsåtgärder som har vidtagits nämligen att komplettera befintliga fjärrvärmeuppvärmningssystem med värmepumpar. Uppdraget avser utveckling och utvärdering av en beräkningsmodell för denna typ av system. För att skapa ett pålitligt beslutsunderlag i arbetet med att minska energianvändningen krävs välgrundade beräkningar. Befintliga beräkningsmodeller lägger stor vikt vid ekonomiska faktorer och tar därmed liten hänsyn till tekniska aspekter och omgivande faktorer. Målet med arbetet har varit att skapa en beräkningsmodell vilken i större utsträckning speglar den faktiska situationen och påvisar ett mer välgrundat beslutsunderlag. Arbetet inleddes med en litteraturstudie vilken innefattade relevant forskning och grundläggande fakta om värmepumpar och fjärrvärmesystem. Beräkningsmodellen har utvecklats löpande under projektet där nya funktioner samt ny information ständigt tillkommit. Projektet har resulterat i en fungerande beräkningsmodell vilken innefattar fler parametrar än tidigare motsvarigheter. Tillsammans med uppdragsgivaren sattes tre olika mål upp för beräkningsmodellen, dessa var:  Att på ett intuitivt sätt presentera information och data.  Att skapa en transparent struktur vilken är enkel att följa.  Att skapa ett flöde genom modellen vilket följer en önskad arbetsgång. Dessa mål anses ha blivit uppfyllda, dock finns möjlighet till vidareutveckling. Modellen skulle exempelvis kunna kompletteras med mer automatiserade optimeringsberäkningar och justeras för att hantera andra typer av systemlösningar.
As a result of the EU's environmental 2020 goal, the Swedish government and municipal boards has put up internal goals to reduce energy consumption. EU 2020 goal aims to reduce energy consumption in Europe by 20 percent by the year 2020 from that the target was set in 2010. At the municipal level, this has meant that private but mainly public housing properties have been required to review their energy use. The work in this report is based on one of the savings measures that have been taken, which is to supplement existing district heating systems with exhaust air heat pumps. The project aims to develop a calculation model for evaluation and computation for this type of system. To create a reliable basis for decisions, efforts were made to produce just calculations. Existing computational models are focused on economic factors and thus takes little consideration of technological aspects and environmental factors. The aim of the work has been to create a computational model which more closely reflects the real situation and demonstrates a more informative decision basis. The work began with a literature review which included relevant research and basic facts about exhaust air heat pumps and district heating systems. The calculation model has been developed continuously during the project in which new functions and new information constantly has been added. The project has resulted in a working computational model which includes many more parameters than previous reviewed models. Together with the client three sub goals were set up for the model, these were:  To intuitively present information and data.  To create a transparent structure which is simple to follow.  To create a flow through the model, which follows a desired work process. These goals are considered to have been fulfilled in the developed calculation model, however, it's possible to further develop this model. The model could, for example, be supplemented with more automated optimization calculations and be adjusted to handle other kinds of heating systems.

La recherche actuelle dans le domaine des pompes à induction électromagnétique s’oriente sur la question de l'instabilité MagnétoHydroDynamique (MHD) avec un intérêt particulier pour les régimes à haut nombre de Reynolds magnétique de glissement ( ). Notre étude se focalise sur les pompes à induction linéaires annulaires (ALIP) fonctionnant avec du sodium liquide. La thèse s’inscrit dans le contexte du programme français de recherche et développement de réacteur rapide en sodium de la GEN IV. Pour le démonstrateur ASTRID, l'utilisation d’une ALIP à haut débit dans les boucles de refroidissement secondaires est identifiée. Le CEA, a conçu, réalisé et exploitera la boucle PEMDYN, représentative d’instabilités MHD à hauts débits.Dans cette étude, la stabilité d'une ALIP idéale est abordée du point de vue théorique en se focalisant sur l'analyse de la stabilité linéaire. L'analyse a révélé que la forte amplification de la perturbation est attendue lorsque le seuil de stabilité convective est atteint. La théorie est soutenue par les résultats numériques et des expériences rapportées dans la littérature. Le fonctionnement stable et les moyens de stabilisation jouant avec deux fréquences dans le cas d'une ALIP idéale est discuté et les conditions nécessaires obtenues.Des modèles numériques détaillés de pompe plate à induction linéaire (FLIP) en tenant compte des phénomènes d'une véritable pompe sont développés. Une nouvelle technique de mesures du champ magnétique est introduite et les résultats expérimentaux démontrent un accord qualitatif avec des modèles numériques permettant de capturer tous les phénomènes principaux tels que l'oscillation du champ magnétique et les profils de vitesse perturbée. Ces résultats précisent les phénomènes d'instabilité MHD qui peuvent être rencontrés et peuvent être utilisés en tant que référence dans des études ultérieures
The research explores the issue of magnetohydrodynamic (MHD) instability in electromagnetic induction pumps with focus on the regimes of high slip Reynolds magnetic number ( ) in Annular Linear Induction Pumps (ALIP) operating with liquid sodium. The context of the thesis is French GEN IV Sodium Fast Reactor research and development program for ASTRID in a framework of which the use of high discharge ALIP in the secondary cooling loops is being studied. CEA has designed, realized and will exploit PEMDYN facility, able to represent MHD instability in high discharge ALIP.In the thesis stability of an ideal ALIP is elaborated theoretically using linear stability analysis. Analysis revealed that strong amplification of perturbation is expected after convective stability threshold is reached. Theory is supported with numerical results and experiments reported in literature. Stable operation and stabilization technique operating with two frequencies in case of an ideal ALIP is discussed and necessary conditions derived.Detailed numerical models of flat linear induction pump (FLIP) taking into account effects of a real pump are developed. New technique of magnetic field measurements has been introduced and experimental results demonstrate a qualitative agreement with numerical models capturing all principal phenomena such as oscillation of magnetic field and perturbed velocity profiles. These results give significantly more profound insight in the phenomenon of MHD instability and can be used as a reference in further studies

Fjärrvärme täcker i dagsläget cirka 56 procent av energibehovet för uppvärmning och varmvatten i svenska bostadssektorn. Denna siffra förväntas minska i och med ökade energieffektiviseringsåtgärder och installationer av alternativa värmekällor. Det har blivit allt vanligare att både fastighetssektorn och olika miljöklassningssystem fokuserar på att minska mängden inköpt energi och ett sätt att göra detta på är att installera frånluftsvärmepumpar som ett komplement till fastighetens primära uppvärmningssystem. Det kommunalägda bostadsbolaget AB Stångåstaden planerar att utföra detta i flerbostadshus där FTX-system av flera anledningar inte är möjligt att installera. Installationen är aktuell i fastigheter som i dagsläget har frånluftsventilation och självdrag samt är högre än tre våningar.Installationen kommer att påverka den lokala fjärrvärmeleverantören Tekniska verken AB och då även de är kommunalägda finns det ett intresse i att utreda de effekter som frånluftsvärmepumparna kommer att ha på de båda företagen samt på kommunen i stort. Därför ämnar denna rapport till att påvisa effekterna av installationen av frånluftsvärmepumpar som komplement till fjärrvärme ur ett ekonomiskt, miljö- och resursmässigt perspektiv. I den här rapporten syftar resurs till den primärenergianvändning som sker till följd av förändrad fjärrvärme- och elanvändning vid installation av frånluftsvärmepumpar.Detta har gjorts genom att undersöka två befintliga fastigheter där frånluftsvärmepumpar nyligen installerats och modellera dem i programmet BV2. Där undersöks hur värmeanvändningen förändras då frånluftsvärmepumpen tillåts att drivas utifrån följande sex driftfall; 1. Frånluftsvärmepumpen går året runt 2. Frånluftsvärmepumpen går mellan december och februari 3. Frånluftsvärmepumpen går mellan oktober och april 4. Frånluftsvärmepumpen startar då utetemperaturen understiger -4˚C 5. Frånluftsvärmepumpen startar då utetemperaturen understiger +1˚C 6. Frånluftsvärmepumpen startar då utetemperaturen understiger +5˚C Dessa är framtagna med avseende på Tekniska verkens säsongsbaserade fjärrvärmepris samt på ungefärliga utetemperaturer då marginalproduktionen för fjärrvärmen skiftar bränsle. Dessa kommer även att jämföras med ett referensfall då enbart fjärrvärme täcker fastigheternas värmebehov.Förändringen i fastigheternas fjärrvärmebehov simulerades sedan i Tekniska verkens energiplaneringssystem för att se hur värme- och elproduktionen påverkades. Genom detta erhölls underlag för att kunna ta fram de ekonomiska, miljö- och primärenergimässiga effekterna som uppkommer i och med frånluftsvärmepumpens drift.Utifrån detta kan det konstateras att frånluftsvärmepumpar inte är en lönsam energieffektiviseringsåtgärd för Tekniska verken, Stångåstaden eller Linköpings kommun. Prisbilden och bränslesammansättningen för fjärrvärme i Linköping ger inte frånluftsvärmepumparna potential till att vara lönsam utifrån något av de tre kriterierna ekonomi, miljö och resurs. De mest fördelaktiga driftfallen fås för alla parter då frånluftsvärmepumpen får starta mellan en och minus fyra grader. Detta ger som bäst kommunen en ekonomisk förlust på cirka 1,6 Mkr för Fastighet A och 2,8 Mkr för Fastighet B över en tidsperiod på tjugo år, vilket bedöms vara värmepumpens ekonomiska livslängd. Förlusten beror till störst del på de höga investeringskostnaderna som frånluftsvärmepumparna medför, men också på den prisbild som är satt för fjärrvärme i Linköping.Genom att temperaturstyra frånluftsvärmepumpen ges också störst potential till att minska utsläppsintensiv marginalproduktion av fjärrvärme och genom det också ge minskade globala växthusgasutsläpp i jämförelse med att enbart använda fjärrvärme. Merparten av driftfallen ger dock ökade utsläpp i jämförelse med referensen. Anledningen är till stor del den höga andel avfallsbränsle som finns i Tekniska verkens produktionsmix. Minskad fjärrvärmeproduktion minskar även Tekniska verkens elproduktion vilken antas täckas upp av en mer utsläppsintensiv europeisk marginalproduktion.iiDet finns inget av de valda driftfallen som minskar användningen av den primärenergi som krävs vid värmeproduktionen och anledningen är återigen att den ökade elanvändningen värderas med en högre faktor än vad avfallsbaserad fjärrvärme gör.Frånluftsvärmepumparna är på båda fastigheterna installerade på fastighetens radiatorretur och trots den bevisat förhöjda returtemperaturen som sker på fjärrvärmenätet så bedöms detta inkopplingsalternativ som det mest effektiva sätt att utföra installationen på för att erhålla bäst värmefaktor, driftkostnad och grundinvestering.Trots att inget av de analyserade driftfallen gav en entydig förbättring ur kriterierna ekonomi, miljö och resurs i jämförelse med referensfallet lyckades ändå mängden inköpt energi minskas i samtliga fall. Detta kan ses som en indikation på att de mål om minskad inköpt energi som sätts inom branschen kan behöva revideras, då exempelvis en av de primära anledningarna till dessa mål är att minska koldioxidutsläppen.

SAMMANFATTNING Syftet: Syftet med detta examensarbete var att ta reda på risker med Metso Sweden ABs lyft till de vertikala gruvpumparna och använda den informationen för att ta fram en lyftmetod som löser problemen med avseende på säkerhet, ergonomi och användarvänlighet för användare på Metso Sweden AB. För att lösa dessa problem ställdes dessa frågeställningar för att nå förbättringsmöjligheter: 1.      Hur kan man göra ett lyft till dem vertikala gruvpumparna säkert?   2.      Hur får man detta lyft att vara ergonomiskt för användaren?    3.      Hur uppnår jag användarvänlighet? Metod: Olika metoder har tillämpats från den generiska produkutvecklingsprocessen för att lösa de befintliga problemformuleringarna. För att få fram primärdata gjordes observationer, intervjuer, workshop men också sekundärdata i form av en litteraturstudie. Resultat: Studien resulterade i att en gemensam lösning hittades inom avgränsningarna. Utvecklingar har implementerats från konceptfasen till den slutgiltiga produkten för att nå framgång. Beräkningar har genomförts för att visa produktens hållfasthetsklass, för att se om den klarar av belastningen samt den potentiella förskjutningen som kan uppstå vid olika laster. Produkten ges som ett förslag och rekommendation på förbättringar. Slutsats: Förslag på åtgärder har tagits fram för hur den framtagna problematiken kan lösas med hjälp av en ny faktabaserad lösning som krävs för att inte riskera personalens hälsa samt omgivningen. Rekommendationer: Metso Sweden AB rekommenderas att vidta åtgärder för att eliminera de risker som finns med deras lyft som sker inom avgränsningen. Här bör den nya lösningen baseras utifrån säkerhet, ergonomi och användarvänlighet för att nå framgång och att vidare utveckling lär ske för föreslagen lösning. Nyckelord: Användarvänlighet, Ergonomi, Gruvpumpar, Lyft, Lyftredskap,  Produktutveckling, Säkerhet
ABSTRACT Purpose: The purpose of this thesis was to find out risks with the lift for the vertical mining pumps and use that information to make a better lift where it should include features that solve the problem regarding safe, ergonomic and user-friendly for users on Metso Sweden AB. To solve these problems, these issues were raised to achieve improvement opportunities: 1.      How can you make a safe lift to those vertical mining pumps?   2.      How do you get this lift to be ergonomic for the user?   3.      How do I achieve user-friendliness? Method: Methods have been used and applied from the generic product development process to be problem-free. To obtain primary data, observations, interviews, workshops were done, but also secondary data in the form of a literature study. Result: The study resulted in a common solution being found within the boundaries. Developments have made from the concept phase to the final product to achieve success. Calculations have been made to show the product's strength class to see if it can withstand the pressure and the potential displacement that can occur at different loads. The product is given as a proposal and recommendation for improvements. Conclusion: Suggestions have been made for how the problem presented can be solved with the help of a new fact-based product that is not required to risk the health of the personnel and the environment. Recommendations: Metso Sweden AB is recommended to take actions to eliminate the risks associated with their lifting that takes place within the boundary. Here, the new solution should be based on safety, ergonomics and user-friendliness to achieve success and that further development will occur for the proposed solution. Keywords: Ergonomics, Lift, Lifting Tool, Mining pumps, Product development, Safety, User-friendliness

Två olika värmesystem i två flerbostadshus har analyserats. Målet med analysen är att få en uppfattning om vilket värmesystem som är mest fördelaktigt i flerbostadshus. I analysen jämförs två olika värmesystem. I värmesystemen används två olika sorters frånluftsvärmepumpar för att återvinna värme ur frånluften. När värmepumparna inte klarar av att producera tillräckligt med värme för att täcka fastighetens värmebehov används fjärrvärme som spetsning. Värmepumparna är fastighetens huvudvärmekälla. I den ena fastigheten, Gäddan 1, används en luft-vatten frånluftvärmepump. Kylbatteriet som finns i frånluftsvärmepumpen är placerat i frånluftkammaren. Den andra fastigheten, Gäddan 2, använder sig av två utomhusvärmepumpar. Dessa två är placerade i en frånluftskammare för att kunna återvinna den varma luften.  Under analysen har en sammanställning av egna mätningar och prognoser tagits fram ur en mätningsperiod på tre veckor. I analysen jämförs de olika värmesystemen utifrån tre olika faktorer; energi, miljö och ekonomi. De parametrar som beräknats är värmefaktor (COP), energiförbrukning (kWh), livscykelkostnad (LCC), återbetalningstid (år) och kostnad för producerad värmeenergi (kr/kWh). Resultaten utgår från statistiken och jämförs mellan varandra. Resultatet av analysen visar att värmesystemet i fastigheten Gäddan 1 är mest fördelaktig enligt de metoder som har använts som berör både energi och ekonomi.  Det resultat som visats är att Gäddan 1 har 20 % högre värmefaktor, 12 % lägre driftskostnad och 50 % snabbare återbetalningstid för värmesystemet. Dock har värmesystemet 36 % högre koldioxidsutsläpp under systemets levnadslängd, som är baserat på 20 år.  I slutsatsen kan fastigheternas storlek påverka resultaten. Gäddan 1 är en större byggnad och har fler lägenheter jämfört med Gäddan 2. Detta påverkar förbrukningen av fjärrvärme i värmesystemen som ökar koldioxidsutsläppen, vilket kan vara en bidragande faktor till att Gäddan 1 har högre koldioxidsutsläpps resultat (36 %) än Gäddan 2.
Two different heating systems in two apartment buildings have been analyzed. The goal of this analysis is to get an idea of which heating system is most beneficial in apartment buildings. The analysis compares two different heating systems. Two different kinds of exhaust air heat pumps are used to recover heat from exhaust air. When heat pumps are unable to produce enough heat to cover the heating demand of the buildings, district heating is used. The heat pumps are the property's main source of heat. In one property, Gäddan 1, an air-water heat pump is used. The cooling coil located in the exhaust air heat pump is placed in the exhaust chamber. The other property, Gäddan 2, features two outdoor heat pumps. These two pumps are disposed in an exhaust chamber in order to recover the hot air. During analysis, a compilation of measurements and predictions from a measurement period of three weeks has been analyzed in order to calculate the various parameters. The analysis compares the different heating systems based on three different factors including energy, environment and economy. The parameters that are calculated are the coefficient of performance (COP), energy consumption (kWh), life cycle cost (LCC), payback period (years) and cost of the produced thermal energy (SEK / kWh). The results are based on statistics and compared between each other. The result of the analysis shows that the heating system in the property Gäddan 1 is the most beneficial, according to the methods used concerning both energy and economy. The result shows that Gäddan 1 has a 20 % higher coefficient of performance, 12 % lower operating cost and 50 % faster payback time for the heating system. However, this heating system has 36 % higher carbon dioxide emissions during its life span, which is based on 20 years. In conclusion the properties size may also affect the results. Gäddan 1 is a larger building and has more flats than Gäddan 2. This affects the consumption of district heating in the heating systems with increase carbon emissions. This may be a contributing factor to a higher carbon dioxide emission in Gäddan 1 (36 %) compare to Gäddan 2.

Den nuvarande EU-strategin för hållbar utveckling har som övergripande syfte att fastställa och utveckla åtgärder så att livskvaliteten ständigt kan förbättras, både för nuvarande och kommande generationer. En del i strategin är klimatmål som i första skedet sträcker sig till år 2020, dess medlemsstater ska då bland annat ha reducerat både sin energianvändning och sina utsläpp av växthusgaser med 20 %. I Sverige står bostad- och servicesektorn för 40 % av landets energianvändning, de har själva satt målet till 25 % besparing. Nya strategier och höjd energieffektivitet ska leda till att målet nås. Ett viktigt utvecklingsområde är uppvärmning av byggnader som står för 60 % av sektorns energianvändning. En stor del av bostadsbeståndet anses ha en energisparpotential på 20-50 %. Vid sidan av förbättringsåtgärder på bostäders klimatskal är val av värmesystem av stor vikt. Bland flerbostadshus står fjärrvärme för över 90 % av levererad värmeenergi. Genom att komplettera fjärrvärme med frånluftsvärmepump kan byggnadens energieffektivitet höjas och fastighetsägare kan göra en ekonomisk vinst i minskad mängd köpt energi. Fjärrvärmeleverantörer har svarat mot denna utveckling genom att förändra sina abonnemang så att värmesystemet blir överdimensionerat en stor del av året, därigenom blir värmepumpen överflödig. I denna fallstudie undersöks ett flerbostadshus i orten Grums, där frånluftsvärmepump redan installerats innan fjärrvärmeabonnemanget förändrades. Det nya abonnemanget innebär att fastighetsägare måste välja vilken maximal baseffekt de kan få levererad under året. En utredning är nödvändig för att säkerställa vilket val som ger en stabil och låg kostnad vid olika temperaturvariationer. Ur fastighetsägares perspektiv är problemet av ekonomisk karaktär, men denna studie undersöker även kombinationen fjärrvärme med värmepump med hänsyn till energianvändning och hållbarhetsmässig aspekt. Drivs värmesystemet på bästa sätt idag eller går det att hitta alternativa driftsätt som fungerar bättre? Målsättningen är primärt att reducera bränsleanvändning med 25 %, sekundärt minska koldioxidalstring och samtidigt sänka livscykelkostnaden för värmepumpen samt att i tredje hand reducera mängd köpt energi. Målen ska nås vid årsmedeltemperatur 5-7 ºC. För närvarande används frånluftsvärmepump som basvärme till radiatorkrets och varmvatten medan fjärrvärme täcker underskott av husets värmebehov. Nuvarande driftsätt jämförs med två alternativ. Alternativ 1 innebär byte till värmepump med mer effekt samt att fjärrvärme värmer tappvarmvatten, i övrigt körs värmesystem på samma sätt som förut. I Alternativ 2 ändras driftsätt så att fjärrvärmes baseffekt utnyttjas maximalt och värmepump körs då vald baseffekt inte täcker värmebehov. Frånsett att värmepump byts i ena fallet är inga ominstallationer nödvändiga. I studien används Microsoft Excel och varaktighetsdiagram för att utföra beräkningar. Resultaten visar att ingen av alternativen når fullständig måluppfyllelse, dock når alternativ 1 högre måluppfyllelse i och med att det primära målet (resursbesparing) i vart fall nås delvis. Studien visar att flerbostadshus, liknande referensobjektet, kan anpassa både drift av befintligt värmesystem och val av baseffekt (fjärrvärme) för att nå ekonomisk vinst. Ökad användning av fjärrvärme minskar indirekt koldioxidalstring men ökar resursanvändning. Byte av frånluftsvärmepump reducerar köpt energi vilket leder till minskad resursanvändning och bättre ekonomi, dock ökar elanvändning vilket ger marginellt tillskott av koldioxidalstring.
The overall aim of the current EU strategy Sustainable Development is to identify and develop measures to ensure that quality of life can be constantly improved, both for present and future generations. A part of the strategy is the climate targets which in the first phase extend to 2020. Its Member States shall then have reduced both their energy use and greenhouse gas emissions by 20 %. In Sweden the residential and service sector stands for 40 % of the country's energy use, they have themselves set the target to 25 % savings. New policies and improved energy efficiency will lead to completion. An important area of development is the heating of buildings, which accounts for 60 % of the sector's energy use. A large part of the housing stock is considered to have an energy savings potential of 20-50 %. Next to the improvement of the building envelope, the selection of heating system is of great importance. More than 90 % of delivered heat energy to the apartment blocks in Sweden comes from district heating. By supplementing district heating with exhaust air heat pumps, the building's energy efficiency can be increased and building owners can make a financial gain in the reduced amount of purchased energy. District heating distributers have responded to this development by changing their subscriptions, making the heating system oversized much of the year, thereby the heat pump becomes more or less redundant. In this case study, the heating system of an apartment building in the town of Grums (Sweden) is of interest. The exhaust air heat pump was already installed before the district heating subscription was changed. The new district heating subscription implicates that property owners have to choose which maximum base effect they can get delivered all year round. An investigation is necessary to ensure that the selected option provides a stable and low cost at different temperature. From the property owner's perspective, the problem is of economic nature. This study however, concentrates on the combination of district heating with heat pumps seen from the energy use and sustainability aspect. Is the heating system working in the best way today, or it is possible to find alternative modes that work better? The target with this study is to find an operational mode that primarily will reduce fuel use by 25%, secondary will lower carbon dioxide generation and cut life-cycle cost of the heat pump and thirdly will reduce the amount of purchased energy. These targets must be achieved within the annual outside temperature of 5-7 ºC. Currently the exhaust air heat pump is used as basic heat, warming up radiators and domestic hot water while district heating covers the deficit of the house's heating demand. Current operating mode is compared with two alternatives. Option 1 involves a change of the heat pump, to one with more power, district heating will heat the domestic hot water and will continuously work as a backup for the heat pump. In Option 2, the operation mode is altered to optimize use of the district heating base effect, the heat pump runs only when the selected base effect does not cover the heating demand. Apart from that the heat pump is replaced in the first case, no reinstallation is required for these options. Study calculations are made by using Microsoft Excel and duration diagrams. The results shows that none of the options reach the targets completely, however, Option 1 is closer considering that the primary goal (saving resources) is reached in part. The study shows that heating systems in apartment buildings, similar to the reference object, can be adjusted as well as the choice of base effect (district heating) in order to successfully reduce environmental effects and/or achieve financial gain. Increased use of district heating indirectly reduces carbon dioxide generation but increases resource use. Replacement of exhaust air heat pump reduces purchased energy which leads to reduced use of resources and better economy, however, will increase electricity consumption, which gives a marginal addition contribution of carbon dioxide generation.

Två designförslag har utvecklats för ett snabbtest av antibiotikakänslighet baserat på ettmikrofluidiskt system av Gradientech AB. Antibiotikaresistens är ett stort och växande problem ivärlden. För att förbättra diagnostiken av bakteriella blodinfektioner krävs snabbarediagnostiska tester vilket möjliggör specialanpassad behandling. Linjära gradienter av antibiotikai det mikrofluidiska systemet möjliggör snabbare detektion av antibiotikakänslighet jämfört meddiagnostiska test som används idag. Projektet har syftat till att anpassa testet utvecklat avGradientech AB för en klinisk marknad. Fokus har varit på material, pumpsystem och strukturför snabbtestet. De två designförslagen baseras på krav på ett pålitligt och billigt test som äranvändarvänligt och som minimerar smittorisker. Det ena designförslaget använder sig av enchipbaserad peristaltisk pump och det andra förslaget är ett trelagersystem med endiafragmapump. De två förslagen består av både hårdplast och ett elastiskt material. När dettatest kommer ut på den kliniska marknaden så kommer det förbättra vården av patienter medbakteriella blodinfektioner och minska sjukvårdskostnader. Testet kommer även minskabehovet av behandling med bredspektrumantibiotika och därmed hjälpa till att stoppa spridningav antibiotikaresistens.
Two designs were developed for a fast antibiotic susceptibility test (AST) based on a microfluidicsystem by Gradientech AB. Antibiotic resistance is a big and growing global problem. Fasterdiagnostic tests are needed to improve the diagnostics of bacterial infections and enablespecialized antibiotic therapy. Linear gradients of antibiotics in the microfluidic system in thisproject enables faster detection of antibiotic susceptibility compared to ASTs used today inhealth care. The aim of this project has been to adapt the test developed by Gradientech AB fora clinical market. The main focus has been on materials, pumping systems and structure of theAST. The two designs are based on requirements of a reliable and cheap test that is easy to useand minimizes the biohazard. The first design uses a chip-based peristaltic pump and the otherdesign is a three-layer structure with a diaphragm pump. The two designs consists of both arigid plastic material and an elastic material. When this test becomes available to the clinicalmarket it will improve the care of patients with bacterial blood infections and reduce healthcarecosts. It will also reduce the use of broad-spectrum treatment of antibiotics and help counteractincreased global antibiotic resistance.

Denna rapport omfattar konstruktionen av ett fristående drivkort med tillhörande mobilapplikation för styrning och konfiguration av ett hydraulsystem. Projektets syfte var att på beställaren Bosch Rexroth ABs begäran undersöka om pump control module (PCM) - en del ur det existerande Spider 3 styrsystemet - kunde användas som en fristående modul. Hårdvara med en Bluetoothmodul skapades och kopplades mot PCM för att möjliggöra kommunikation via Bluetooth. En mobilapplikation utvecklades i Android studio för att tillåta konfiguration från en mobil enhet. Mjukvaran i PCM modifierades för att kommunicera med Bluetooth-hårdvaran över CAN och även för att tillåta analog styrning av pumpen via en strömstyrd ingång. De grundläggande kraven för systemet uppfylldes och en fungerande prototyp kunde uppvisas vid projektets slut. Prototypen visade stor potential men saknade dock viss funktionalitet som vore önskvärd hos en kommersiell produkt.
This report encompasses the development of a standalone drive card with an accompanying mobile application for control and configuration of a hydraulic system. The purpose of the project was to - according to an inquiry from the client Bosch Rexroth - investigate whether the pump control module (PCM) from the existing Spider 3 control system could be used as a standalone module. Hardware including a Bluetooth module was assembled and connected to the PCM to allow communication over Bluetooth Low Energy (BLE). A mobile application where developed in Android Studio to allow configuration from a mobile device. The software of the PCM were modified to communicate with the Bluetooth hardware over CAN and also for allowing analog control of the hydraulic pump through a current controlled input.The basic demands for the system were met and a working prototype could be demonstrated at the end of the project. The prototype did show large potential but was lacking some functionality which would be desirable for a commercial product.

Stora mängder energi lämnar bostäder med avloppsvattnet utan något bemödande att återföra det uppvärmda vattnets värmeenergi tillbaka till byggnaden. Med ökade klimatskalsförbättringar av traditionellt slag för att möta de nära-nollenergikrav på nybyggnationer för bostadshus som träder i kraft i slutet av 2020 kan energiförlusterna i byggnader till allt större del allokeras till det avloppsvatten som lämnar byggnaden. Målet med detta arbete är att undersöka huruvida betydande energibesparingar inom området kan erhållas, samt att bedöma de ekonomiska möjligheterna och utsikterna för att tillvarata värmeenergi med hjälp av värmepump ur gråvatten från  flerbostadshus uppkopplade mot fjärrvärmenät. Och i och med det visa vilka faktorer som visar sig utöva påverkan på de driftmässiga besparingsmöjligheterna samt uppvisa hur pass känsligt resultatet är i förhållande till ett urval av dessa faktorer. Arbetet utgörs av och har genomförts i två delar: en litteraturstudie och en beräkningsstudie. Avloppsvatten kan delas in i spillvatten, dagvatten och dräneringsvatten. Spillvatten är avfallsbidraget från hushåll och andra fastigheter till avloppet. Hushållens spillvatten kan i sin tur indelas i gråvatten och svartvatten. Gråvatten är det vatten som kommer från bad, disk och tvätt, vilket av det skälet även kallas BDT-vatten. Svartvatten är det vatten som spolas ut från toaletter, och kallas därför även klosettvatten. Vid separerade flöden infinner sig möjligheten att tillvarata värmeenergi direkt från gråvatten, som också är den varmare, volymmässigt största och mer lätthanterliga fraktionen, både ur vattenrenings- och värmeåtervinningssynpunkt. Studier på källsorterande system visar på flera fördelar i stort med att hålla hushållens avloppsflöde separerade, såsom bland annat utökad resurseffektivitet av kväve och fosfor vid reningsverken. Nedsmutsning av värmeväxlarytor, i synnerhet av biofilm, utgör en utmaning då avloppsvatten ska användas som värmekälla och är något som måste beaktas även vid tillvaratagande av värme ur gråvatten. Resultatet från beräkningsstudien av ett enskilt fall med tappvarmvattenförvärmning, givet en rad antaganden, gav en driftmässig kostnadsbesparing på cirka 31 000 kr per år och ett nuvärde på dessa årliga besparingar sett över 20 år på cirka 355 000 kr. Energibesparingen uppgick till cirka 63 000 kWh per år vilket innebär en minskning av totala behovet av köpt energi för tappvarmvattenproduktion med cirka 67 % vid uppvärmning av tappvarmvatten till 55 °C. Känslighetsanalysen visar att avgörande parametrar i beräkningsstudien såsom el- och fjärrvärmepris, värmepumpens livslängd och kalkylräntan medför relativt stora förändringar av resultatet om de tillåts att variera. Det är uppenbart att det finns stora mängder energi att återvinna, det är också uppenbart att svårigheter gör att gråvatten som värmekälla inte kan behandlas lättvindigt då bland annat den långsiktiga utvecklingen av vattenanvändningen och hög föroreningsgrad är faktorer som måste beaktas i tillägg till de faktorer som tas upp i känslighetsanalysen. Dubbla system med fjärrvärme och värmepump innebär en högre investering men är samtidigt något som kan ses som ett verktyg för att utnyttja de ökande energiprisvariationer som en allt större andel förnybar icke-reglerbar elproduktion sannolikt innebär genom att helt enkelt kunna variera uppvärmningssätt efter varierande energipriser och finna optimal andelsfördelning. För en fastighetsägare blir det i takt med en sådan utveckling alltmer gynnsamt att kunna välja det som för tiden är det billigaste alternativet.
Large amounts of energy leave homes with wastewater without any effort to return the heated water's thermal energy back to the building. With increased thermal envelope improvements of a traditional nature to meet the nearly zero-energy requirements for residential buildings that will come into effect by the end of 2020, energy losses in buildings can increasingly be allocated to the wastewater leaving the building. The aim of this work is to investigate whether significant energy savings in the mentioned area can be obtained, as well as to assess the economic opportunities and prospects for utilizing heat energy from grey water from multi-residential buildings connected to district heating networks with the help of a heat pump. And by that show which factors are shown to influence the operational savings and how sensitive the results are in relation to a selection of these factors. The work consists of and has been carried out in two parts: a literature study and a calculation study. Household wastewater can be divided into grey and black water. Grey water is the water that comes from bath, dishes and laundry and black water is the water that is flushed out of the toilets. Separated flows reveal the possibility of utilizing thermal energy directly from grey water, which is also the warmer, volume largest and more manageable fraction, both from a water purification and heat recovery standpoint. Studies on source separated systems show a wide range of benefits, largely by keeping household wastewater separated, such as increased resource efficiency of nitrogen and phosphorus at the wastewater treatment plants. The contamination of heat exchanger surfaces, especially biofilm, poses a challenge when wastewater is used as a heat source and is something that has to be taken into account even when using grey water as a heat source. The result of the calculations of an individual case with preheating of domestic hot water, given a series of assumptions, resulted in operational cost savings of approximately SEK 31,000 per year and a present value of these annual savings over 20 years of approximately SEK 355,000. Energy savings amounted to approximately 63,000 kWh per year, which means a reduction of the total need for purchased energy for domestic hot water production by 67 % with an assumption of a final domestic hot water temperature of 55 °C. The sensitivity analysis shows that crucial parameters in the calculation study such as electrical and district heating price, heat pump life and discount rate entail relatively large changes in profit if allowed to vary. It is obvious that there are large amounts of energy to potentially recycle. It is also obvious that difficulties cause grey water as a source of heat not be treated easily because, among other things, the long-term development of household water use and high pollution rates are factors that must be considered in addition to the factors brought up in the sensitivity analysis. District heating and heat pump combined imply a higher investment than a single heating system, but at the same time is something that can be seen as a tool for utilizing the assumed increasing energy price variations that an increasing proportion of intermittent renewable power generation implies simply by varying heating configuration with changes in energy prices and finding the optimal share. For a property owner, it would at this point be favorable to be able to choose what the cheapest option is currently.

Husums plant has a selection of different pulp pumps at bleaching plant 4 and 5. The displacement- (HC-pump, Sund Defibrator PTD-60) and centrifugalpumps (MC-pump, MCA 42-200, MCP 30/20) are of interest in this report. The centrifugal pumps are controlled by throttle valves, which result in an energy loss. Chemical mixers are used to mix ClO2 into the pulp before proceeding into a holding tower where the bleaching process occurs. The energy demand of the different positions has been measured or calculated to be used in comparisons against new equipment. Quotations were requested and delivered from Valmet and Sulzer. The quotations were made with a production increase of 10 ADMt/h and plant compared to current equipment. Therefore energy need of the equipment in the quotation had to be recalculated to the same production output as when measurements were conducted to be comparable. Quotation of the pumps assumes the use of frequency inverters. A deeper investigation was made for 441PU255 which is located at bleaching plant 4. The drop leg level of the pump is controlled via a throttle valve. A frequency inverter is installed but not utilized to maintain constant pulp level in the drop leg. This was due to physical changes in the process not being compensated for in the control system. This caused the drop leg level to oscillate when automatic control was used. As a workaround the drive had been set at a constant speed. To investigate the potential savings, an attempt was made in which the speed was lowered from 1520 rpm to 1100 rpm, resulting in a power reduction of 82 kW or 342,081 Sek per year at a production of 36 ADMT/h. The experiment was done with slightly lower production output than desirable; because of this, savings will decrease slightly at higher outputs. Comparisons showed that considerable amounts of energy could be saved at all positions. However the investment cost is high and therefore favorable payback times can only be seen for some of the positions. The MC-pumps are oversized and in need of constant throttling therefore the majority of the energy savings is made through the installation of frequency inverters and not the pump upgrade.
Metsä Board Husum har idag ett flertal olika modeller av massapumpar vid blekeri 4 och 5. Dessa är av deplacerande typ (HC-pump, Sunds Defibrator PTD-60) samt centrifugalmodell (MC-pump, MCA 42-200, MCP 30/20), centrifugalmodellen regleras med strypventiler vilket innebär en extra förlust, speciellt märkbar är denna då produktionen tas ned. Vid blekeriet finns även kemikaliemixrar för att mixa in ClO2 innan pappersmassan pumpas till ett uppehållstorn där blekprocessen sker. Anläggningens nuläge genomgick en mindre kartläggning där specifikationer och mätdata samlades in för att ge en bakgrund till det energibehov som finns idag. Tillgänglighet för reservdelar har varit av intresse för de äldre HC-pumparna. Tillsammans med Sulzer har uppfordringshöjd beräknats för positioner utrustade med PTD -60 då uppgifter för denna saknades. Sulzer och Valmet har offererat ny utrustning för dessa positioner som jämförs mot uppmätta värden för att beräkna återbetalningstid. Inkomna offerter förutsätter frekvensomriktare och baseras på en önskad produktionsökning till 50 ADMt/h för blekeri 4 och 60 ADMt/h för blekeri 5. Detta är en ökning på 10 ADMt/h och blekeri. Erforderlig effekt för drifter i inkomna offerter och uppmätt effekt är ej angiven vid samma driftpunkt. De offererade pumparnas driftpunkt har därför räknats om för att motsvara driftpunkt vid tillfället för insamling av data. Detta för att enkelt kunna jämföra offerter mot nuläge. På blekeri 4 återfinns en MC-pump av modell MCA 42-200 med posnummer 441PU255. Vid denna position gjordes en djupare undersökning då nivåregleringen ej fungerar som tänkt. Nivåhållning sker via reglerventil och varvtalsreglering med frekvensomriktare. För att kunna köra driften har frekvensomriktaren manuellt ställts i ett fast varvtal och reglerventilen lagts i automatik. Ventilen styr därmed nivå i fallröret och har vid normal drift en öppningsgrad på 40-50 %. Vid genomgången upptäcktes att parametrar i styrsystem gällande de varvtal motorn skall arbeta vid inte korrigerats efter en ombyggnation. Detta har medfört att nivån inte gått att reglera i automatik utan att systemet börjat självsvänga. För att undersöka skillnad mellan varvtalsstyrning och strypreglering gjordes ett försök där varvtalet sänktes från 1520 rpm till 1100 rpm vilket resulterade i en effektminskning på 82 kW eller 342 081 kr per år jämfört med strypreglering; detta var vid en produktion av 36 ADMt/h. Försöket gjordes med något lägre produktion än önskvärt; på grund av detta kommer besparingen minska något vid högre produktion. Samtliga positioner uppvisar minskat energibehov med ny utrustning. Dock gör hög investeringskostnad och krav på kort återbetalningstid att endast några få positioner är lämpliga kandidater för ombyggnad i dagsläget. För MC-pumparna kan däremot majoriteten av besparingen uppnås genom att bygga om dagens strypreglering till varvtalsreglering. Detta sker till en betydligt lägre kostnad än vid uppgradering av pump. Arbetet visar att det finns stor potential att minska energikonsumtion vid blekning av pappersmassa, detta gäller speciellt för de befintliga MC-pumparna som är kraftigt överdimensionerade och regleras med strypventil. De gamla kemikaliemixrarna använder stora mängder energi för att mixa in ClO2, nya mixrar använder mindre än hälften av energin och ger överskådliga återbetalningstider.

Ett ventilationssystem i en byggnad ska tillföra en tillräcklig mängd frisk luft och skapa ett undertryck för att minska fuktrelaterade problem. Idag finns flera typer av ventilationssystem tillgängliga, några med värmeåtervinning, vilka bidrar med olika funktioner och begränsningar. Studien undersöker skillnaden mellan frånluftsventilation (F), frånluftsvärmepump (FVP) samt fläktstyrt till- och frånluftssystem med roterande återvinning (FTX) i NNE-hus. Tre enfamiljshus i Kronobergs län blev strategiskt utvalda för insamling av data, mätningar, intervjuer och beräkningar. Därefter gjordes en utvärdering och jämförelse mellan systemens prestanda med avseende på termisk komfort, luftomsättning, effektbehov, energianvändning och kostnader. Resultaten visar att kriterierna för termisk komfort uppfylls i samtliga hus under tiden för undersökningar och den specifika energiförbrukningen för de olika husen är mindre än hälften av det maximalt tillåtna. El- och värmeeffektbehovet är minst för F-systemet enligt resultaten men FVP är mest lönsam med hänsyn till återvinning. FVP är även mest lönsam med avseende på ackumulerade kostnader. Resultaten är begränsade för ett specifikt uteklimat under perioden för undersökningen. För en större översikt och tillförlitlighet i beräkningar rekommenderas studier som sträcker sig över ett år.
A ventilation system in a building provides sufficient amount of fresh air and create a negative pressure to reduce moisture-related problems. Today several ventilation systems, some with different energy recovery, are available and those inherence different features and limitations. This study examines differences between exhaust air ventilation without heat recovery (F), exhaust air heat pump (FVP) and exhaust and supply air ventilation with a rotating heat exchanger (FTX) in nearly zero-energy houses. Three single-family houses in Kronoberg County were strategically chosen for the data collection, measurements, interviews and calculations to evaluate and compare their system’s performances in terms of thermal comfort, air circulation, heat recovery effects, energy use and financial attractiveness. The results show that the criteria for thermal comfort are satisfied and the specific energy consumption are within the current requirements in all these houses. Under the period of investigation, the house without heat recovery requires minimum quantity of electricity for ventilation system where as the house with FVP is the most energy efficient. Also, the house with an FVP shows to be the most cost-efficient with lowest accumulated costs. The results are limited for a specific outdoor climate during the studied period. Therefore, examinations over a longer term in different contexts are recommended for a more comprehensive view.

Dagens behov för energieffektivisering ställer höga krav på industrisektorn som anses vara den största energikonsumenten. Holmen AB är verksam inom massa- och pappersindustrin som är en energiintensiv bransch där sådana stora energianvändare som pumpapplikationer spelar en nyckelroll i produktionen. Denna studie genomfördes för att hjälpa företaget att undersöka vilka energi- och kostnadsbesparingar som kan förväntas om det befintliga pumpreglersättet ändras. Syftet med arbetet var att ta fram en metod för uppskattning av pumpenergiförbrukning, som skulle producera ett underlag för en jämförelseanalys av energiförbrukningen vid olika reglersätt. Studien fokuseras mest på centrifugalpumpar, som dominerar i industriell miljö på grund av sin robusta konstruktion, höga effektivitet och relativt låga behov för underhåll. Men det tillvägagångssätt som har använts i studien kan användas för bedömning av olika typer av pumpar och reglersätt eftersom det byggs på de grundläggande fluidmekanikslagarna. Tidigt i arbetet identifierades de viktiga parametrar som mest påverkar energiförbrukning i centrifugalpumpar och som krävs i beräkningar. Olika reglersätt diskuterades utifrån den befintliga litteraturen och forskningen. Uppskattning av energiförbrukning och energikostnader utfördes för två olika reglersätt, strypreglering och frekvensreglering. I arbetets sista skede jämfördes resultaten för de två reglersätten för att avgöra om det finns en potential för energi- och kostnadsbesparingar vid byte från strypreglering till frekvensreglering. Studiens resultat visar att övergång till frekvensreglering kommer att medföra energibesparingar och som följd besparingar i årliga driftkostnader samt LCC-kostnader. Storleken på besparingarna beror på minskning i varvtalet. Frekvensregleringen är mest lönsam då det önskade flödet skiljer sig mycket från det nominella flödet i systemet, men eventuell försämring av motor- och pumpverkningsgrad måste tas i beaktande. En mer utförlig analys av energiförbrukning vid olika flöden och olika typer av medier rekommenderas att utföras med användning av praktiskt uppmätta effektförbrukningsvärden.
Today's need for energy efficiency places high demands on the industrial sector, which is considered to be the largest energy consumer. Holmen AB is a pulp and paper producer. Pulp and paper production is an energy-intensive branch where pump applications consume large amounts of energy while playing a crucial role in the production process. This study was conducted to help the company investigate what energy and cost savings can be expected if the existing pump control method is changed. The purpose of the study was to develop an approach for estimating pump energy consumption, which would produce a basis for comparative analysis of energy consumption for different control methods. The study focuses mainly on centrifugal pumps, which dominate the industrial environment due to their robust construction, high efficiency, and relatively low maintenance needs. However, this study's approach can be used to assess different types of pumps and control modes as it is based on the fundamental fluid mechanics laws. At the beginning of the study, the key parameters that affect energy consumption in centrifugal pumps were identified to be later used in calculations. Pump control methods were discussed based on the existing literature and research. Estimation of energy consumption and costs was performed for two different control methods, throttle control, and frequency control. In the last stage of the study, two control methods were compared based on the energy consumption calculation to determine whether there is a potential for energy and cost savings when switching from throttle control to frequency control. The results show that usage of frequency control would lead to energy savings and, therefore, to savings in annual operating costs and LCC costs. The amount of the savings depends on the reduction in the rotational speed of the motor. The frequency control is most advantageous when there is a significant difference between the desired flow and the nominal flow in the system. But the potential reduction of motor and pump efficiency must be taken into consideration. A more detailed analysis of energy consumption for different flows and different types of pulp is recommended, with practically measured energy consumption values.

Fjärrvärme är det dominerande uppvärmningssättet för flerbostadshus i Sverige och dess konkurrent är värmepumparna som blivit allt mer effektiva och fått en bättre slagkraft på marknaden. Samtidigt har regeringen satt upp 2020 målen, för att sänka och förbättra Sveriges energianvändning. Eftersom att bostadssektorn står för nästan 40 procent av Sveriges totala energianvändning, är rapportens syfte att studera hur energiförbrukningen för äldre hus kan sänkas genom byte av energisystem eller genom att behålla ett befintligt fjärrvärmesystem men utföra energieffektiviseringsåtgärder. De energisystemen som studeras i denna rapport är fjärrvärme, bergvärme och luft-vatten värmepump. Den data som har använts i rapporten har i huvudsak samlats in från ett flerbostads-hyreshus beläget i Vingåker och som ägs av Sjötorps hus AB. För att resultatet ska vara mer generellt har även två typhus studerats; ett småhus och ett större flerbostadshus. Resultatet av studien visar att den största kostnaden för fjärrvärmen ligger i driften och därmed blir detta alternativ också dyrast för de två större husen. Dock är både investeringskostnaden och underhållskostnaderna betydligt större för värmepumpar och varierar beroende på vart i landet de ska installeras, oförutsedda driftstopp och haverier. Resultatet visar också att det inte är lönsamt för ett småhus att byta från ett befintligt fjärrvärmesystem till värmepump. Slutsatsen är att energieffektivisering bör ske i första hand för att sänka en fastighets energiförbrukning, speciellt eftersom att andelen äldre hus kommer att öka och oavsett hur lite energi de nya husen förbrukar kommer de äldre husen utgöra den största andelen av Sveriges totala bostadsbestånd. Att en värmepump använder mindre energi är ingen långsiktig lösning för att sänka energiförbrukningen. Istället bör energieffektiviseringsåtgärder ligga till grund vid en önskan om sänkt energiförbrukning.
District heating is the dominant heating method for apartment buildings in Sweden, and its competitor is the heat pumps that have become increasingly efficient and have a better impact on the market. At the same time, the government has set the 2020 targets in order to reduce and improve Sweden's energy use. As the housing sector accounts for almost 40 percent of Sweden's total energy use, the report's purpose is to study how energy consumption for older homes can be reduced by changing energy systems or by maintaining an existing district heating system, but performing energy efficiency measures. The energy systems studied in this report are district heating, geothermal heat and air-water heat pump. The data used in the report has been largely collected from a apartment building located in Vingåker, owned by Sjötorps hus AB. In order for the results to be more general, two example houses have also been studied; A small house and a larger apartment building. The result of the study shows that the biggest cost of district heating is in operation, and thus this option is also the most expensive for the two major houses. However, both investment costs and maintenance costs are significantly higher for heat pumps and vary depending on where in the country they are to be installed, unexpected downtime and breakdowns. The result also shows that it is not profitable for a small house to switch from an existing district heating system to a heat pump. The conclusion is that energy efficiency should be the first option to reduce the energy consumption of a property, especially as the stock of older houses will increase. No matter how little the energy consumption for the newly built houses are, the older houses will be the largest part of Sweden's total housing stock. The fact that the heat pump uses less energy is no long-term solution to energy efficiency. Instead, energy efficiency actions should be the first option when the desire is reduced energy consumption.

The project examines the possibilities to develop a local and sustainable model for food production in Uppsala with focus on diet, farming methods and different types of greenhouse installations. With the simulation software VIP energy 3.1.1 the energy balance and temperature development of greenhouses of different materials were calculated for different operating cases. The results were also compared when the greenhouse was installed stand-alone or integrated to the wall of a small standard or passive house. With a starch based diet and biological farming methods research suggests it is possible to produce food efficiently without compromising the environment or our health. The yearly food needs for a family of four that follows the suggested diet was estimated to 4362 kg and the outdoor land required to produce it was calculated to 4676 m2 through organic yield statistics. The area could however be reduced to 2813 m2 if the only starch staple in production was potatoes. The tender growing season in a greenhouse constructed with a covering of 5 mm glass or 5-16Ar-5 mm was calculated to 85 and 148 days respectively. The energy use required for year round production of mushrooms in the respective greenhouses was calculated to 53 or 16 kWh/m2,year. Half hardy plants required 399 or 173 kWh/m2,year and tender plants 953 or 358 kWh/m2,year. When the greenhouses were connected to the wall of a small house the heating demand could be reduced by up to 22 % depending on the operating case.

Les travaux de cette thèse portent sur le refroidissement descomposants électroniques de puissance par métal liquide. Les efforts se sontconcentrés plus particulièrement autour de deux fonctions : la pompeélectromagnétique servant à mettre le fluide en mouvement et le refroidisseur àminicanaux situé sous la source de dissipation.Le mémoire de thèse se structure en quatre chapitres équivalents. Dans lepremier, l'apport des métaux liquides pour le refroidissement des composantsactifs de puissance est démontré. Dans un deuxième temps, l'étude théorique etexpérimentale d'une pompe électromagnétique à conduction est effectuée. Lesystème de refroidissement est plus particulièrement abordé dans le troisièmechapitre. Enfin, des réflexions sur la mise en oeuvre des refroidisseurs à métauxliquides en électronique de puissance sont discutées dans la dernière partie.Grâce à elles, nous voyons que le champ d'application de ces travaux favorisel'émergence de solutions innovantes pour la gestion thermique des composantsélectronique de puissance.

碩士
國立臺灣海洋大學
機械與輪機工程學系
92
Abstract Magneto Hydrodynamic Theory (MHD) is a drive way based of Lorentz force in the direction perpendicular to both magnetic and electric fields. The goal of this thesis is constructing a desalination system with MHD pump by applying MHD theory. It will separate and transport the ions of seawater to another side. Furthermore, it is respected to combine with tradition desalinization technology and improve the efficiency of desalinization. If only apply the traditional DC MHD pump to seawater, it will cause the electrolysis of seawater and reduce the efficiency of desalinization seriously. Therefore, this paper utilize AC MHD pump to avoid electrolysis. It use intelligent power module (IPM) to realize a 27V 60Hz inverter for electric field and make its phase the same with AC 110V magnetic field by using digital logical circuit. It’s called phase lucked loop control (PLL). As a result, the desalination system gets the maximum Lorentz force to drive ions of seawater and improve the efficiency of desalinization. Keyword : MHD、IPM、desalination、Inverter、PLL

碩士
國立交通大學
電子物理系所
100
Using ultrafast optical pump mid-infrared probe spectroscopy (OPMP), we study the relaxation dynamics of photoexcited carriers in monolayer and multilayer graphene. The substrate-induced charge density profile in graphene is determined through the spectra of transient reflectivity changes which are well described by carrier occupation probability near Fermi energy with tuning the probe photon energy. We succeeded in getting the Fermi energy of graphene films grown by chemical vapor deposition (CVD) on sapphire substrates. For photon energies about twice the value of the Fermi energy, the transient responses of pump-induced absorption will change to pump-induced reflection. Additionally, we analyzed the carrier-phonon coupling strength by the relaxation dynamics of carriers, which are consistent with other experimental and theoretical results. Finally, the optical pump mid-infrared probe spectroscopy would be a new technique to study the Fermi level in graphene.

碩士
國立交通大學
電子物理系所
100
In this thesis, we investigated the ultrafast dynamics of carriers in topological insulators (TI) Bi2Se3 by using the homemade optical pump mid-infrared probe (OPMP) spectroscopy system. Due to the photon energy of the mid-infrared beam is about 100 meV which is smaller than the bulk bandgap of Bi2Se3 (about 300 meV), the difference between the ultrafast dynamics of carriers in bulk and surface states can be unambiguously recognized in the transient reflectivity changes spectroscopy (ΔR/R). Additionally, the signal in ΔR/R from bulk states has been certainly reduced by decreasing the pumping fluences to independently and clearly observe the ultrafast dynamics of carriers in the Dirac-cone surface state. Therefore, the relaxation model for carriers in the Dirac-cone surface state can be established with the energy loss rate of 1 meV/ps. Furthermore, the electron-phonon coupling constant was estimated to be ~0.088 near the Dirac point. Finally, the optical pump mid-infrared probe spectroscopy would be a new technique to study the Dirac-cone surface states in topological insulators.

碩士
國立交通大學
電子物理系所
105
We investigated the ultrafast carrier dynamics of topological insulators (TIs) including Bi2Te3-xSex and Sb2Te3-xSex (x=0,1) by the optical pump and ultra-broadband mid-IR probe spectroscopy, which was performed by using four-wave difference frequency generation. The mid-IR spectrum used in this study covers the region of 200-4000 cm-1 with pulse duration of 8.2 fs. Although both of Bi-series and Sb-series TIs have the surface states, they show totally different pattern in the transient reflectivity change (ΔR/R) spectrum. Moreover, by fitting with free carrier absorption model and optical conductivity of Kubo’s formula, the ultrafast dynamics of Bi2Te3-xSex are mainly dominated by the relaxation processes of free carrier at bulk and surface states. On the other hand, the ultrafast dynamics of Sb2Te3-xSex are caused by the shift of Fermi level.

碩士
國立交通大學
電子物理系所
102
In this work, we have prepared Cu0.5Bi2Se1.5Te1.5 thin films were grown on sapphire(Al2O3)(0001) substrates by pulsed laser deposition(PLD) with various deposition temperatures. We analyzed their crystal structure and thin film quality by X-ray diffraction(XRD) and Raman spectroscopy. The physical properties in Cu0.5Bi2Se1.5Te1.5 thin films with various temperature conditions were studied by Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) and Hall measurement. We could find the intervalley scattering in Cu0.5Bi2Se1.5Te1.5 singal crystal by using optical pump mid-infrared probe spectroscopy(OPMP). Then we used the same system(OPMP) to measure the best condition of Cu0.5Bi2Se1.5Te1.5 thin film. And there was another signal suspected surface state signal.