Endre søk
Begrens søket
123 1 - 50 of 123
RefereraExporteraLink til resultatlisten
Permanent link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Treff pr side
  • 5
  • 10
  • 20
  • 50
  • 100
  • 250
Sortering
  • Standard (Relevans)
  • Forfatter A-Ø
  • Forfatter Ø-A
  • Tittel A-Ø
  • Tittel Ø-A
  • Type publikasjon A-Ø
  • Type publikasjon Ø-A
  • Eldste først
  • Nyeste først
  • Skapad (Eldste først)
  • Skapad (Nyeste først)
  • Senast uppdaterad (Eldste først)
  • Senast uppdaterad (Nyeste først)
  • Disputationsdatum (tidligste først)
  • Disputationsdatum (siste først)
  • Standard (Relevans)
  • Forfatter A-Ø
  • Forfatter Ø-A
  • Tittel A-Ø
  • Tittel Ø-A
  • Type publikasjon A-Ø
  • Type publikasjon Ø-A
  • Eldste først
  • Nyeste først
  • Skapad (Eldste først)
  • Skapad (Nyeste først)
  • Senast uppdaterad (Eldste først)
  • Senast uppdaterad (Nyeste først)
  • Disputationsdatum (tidligste først)
  • Disputationsdatum (siste først)
Merk
Maxantalet träffar du kan exportera från sökgränssnittet är 250. Vid större uttag använd dig av utsökningar.
  • 1.
    Abrahamsson, Erika
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013).
    Gröna tak - potentialen för dagvattenreglering i Karlstad: Simuleringar i Mike Urban2015Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hpOppgave
    Abstract [sv]

    I takt med urbaniseringen har hantering av dagvatten blivit en viktig fråga eftersom nederbörden inte längre kan omhändertas av naturen. När naturmarker exploateras och byts ut mot hårdgjorda ytor förändras dagvattenflödet. Nederbörden som tidigare infiltrerats i marken, använts av växterna, långsamt runnit ut i våra vattendrag eller lagrats som grundvatten måste nu omhändertas på annat sätt. Vanligtvis sker detta genom att dagvattnet transporteras bort genom ett underjordiskt ledningsnät till närliggande recipient för att orenat släppas ut.

    I framtiden förväntas nederbördsmängderna öka, vilket kan få förödande konsekvenser då många ledningsnät redan i dagsläget är underdimensionerade. När ledningsnäten inte klarar av att ta hand om det dagvattenflöde som bildas uppstår översvämningar. För att minska risken för översvämningar till följd av kraftiga regn bör utgångspunkten vara att våra städer ska byggas hållbart och resilienta. För att applicera detta synsätt på dagvattensystemet krävs en kombination av lösningar som efterliknar naturens eget sätt att omhänderta nederbörden. Exempelvis kan en sådan lösning vara vegetationsbeklädda tak, så kallade gröna tak. Vegetationen fungerar som ett naturligt dagvattensystem som reducerar och fördröjer vattenflödet vid nederbörd, vilket gör att ledningsnätet belastas mindre och jämnare.

    Syftet med examensarbetet var därför att undersöka gröna tak som ett alternativ för att minska översvämningsrisken vid kraftiga regn i stadsdelarna Haga och Herrhagen i Karlstad, genom simuleringar i Mike Urban. En dagvattenmodell byggdes över dessa områden för att undersöka hur de ökade nederbördsmängder kommer påverka ledningsnätet i framtiden. Regn med återkomsttiderna 0,5; 2 och 10 år användes vid simuleringarna. Enligt dimensioneringskrav från Svenskt Vatten P90 så ska området klara av ett regn med återkomsttiden tio år utan att riskera att översvämmas. Resultatet visar att 41 % av brunnarna skulle översvämmas vid ett 10-årsregn, 21 % vid ett 2-årsregn och 9 % vid ett 0,5-årsregn. När alla takytor i det modellerade området anläggs med ett fyra cm tjockt sedumtak minskar antalet brunnar som översvämmas med 64 %, 58 % och 42 % för 0,5-, 2- respektive 10-årsregn.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 2.
    Andersson, Martin
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    Torkning integrerat med kraftvärmeverk: Påverkan av energibalanser i torksystem vid integrering till kraftvärmeverk2016Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hpOppgave
    Abstract [sv]

    I Sveg finns ett pneumatiskt torksystem. Systemet har sedan 1989 torkat torv till briketter men har på senare tid torkat både trä och torv för produktion av bränsle i form av pellets och briketter. Idag består anläggningen av två symmetriska torklinjer. I torklinjerna används en värmepumpkrets för återvinning av råvaruånga. I värmepumpkretsen används en kompressor driven av inköpt elenergi. Planerna är att integrera en av linjernas nuvarande torkprocess till ett kraftvärmeverk genom installation av ångpanna med bränslet torv och således producera el istället för att köpa el. Integrationen till kraftvärmeverket ger torklinjens värmepumpkrets ett nytt utseende. Kompressorn tas bort i utvald torklinje och ersätts av två lågtrycksturbiner. Det nya utseendet av värmepumpkretsen kommer innebära ett samspel mellan torkning och kraftvärmeverk. I värmepumpkretsen används olika ångflöden beroende av vilket råvarumaterial som torkas. Därför beräknades och användes olika ångflöden beroende av olika fukthalter och inmatningar i torksystemet för att se hur el- och fjärrvärmeproduktionen i kraftvärmeverket påverkades. Samtidigt jämfördes nuvarande torksystem med torksystem integrerat med kraftvärmeverk ur ett energiperspektiv genom förändring av el, fjärrvärmeproduktion och biobränsle.

    Fjärrvärmeproduktionen i kraftvärmeverket ökade vid ångflödena 31,0 ton/h och 24,0 ton/h ”till kompressor” men på grund av större beräkningsosäkerhet bortsågs dessa. Detta gav en varierad sammanlagd fjärrvärmeproduktion av systemen mellan 23,0-23,8 MW respektive 22,0-22,5 MW vid torkning av torv respektive trä (bortseende av torvscenario 1 vid fukthalten 65 %). En fjärrvärmeproduktion i den storleken, jämfört med Svegs fjärrvärmebehov, kan sägas vara för stort. En stor problematik blir därför vad all spillvärme ska användas till, framförallt på sommaren.

    Vid integrering till kraftvärmeverk minskade ”bränsle” medan ”fjärrvärme” och ”el” ökade. Beroende av vilket råvarumaterial som torkades gav en integrering ett större resultat för ”el” men mindre ”fjärrvärme” och ”bränsle” vid torkning av trä. Därför rekommenderas torkning av trä eftersom större resultat av ”el” minskar inköpt elenergi samt mindre ”fjärrvärme” resulterar till mindre spillvärme.

    Vid beräkningarna användes Simulink, ett verktyg för grafisk lösning av differentialekvationer, som ingår i programvaran MATLAB från Mathworks. I Simulink formerades olika ekvationer i statiska beräkningsmodeller för beräkning av energibalanserna i nuvarande torksystem och torksystem integrerat med kraftvärmeverk. Energibalanserna i nuvarande torksystem undersökte svårplacerade effektförluster samt genom olika energibalanskontroller kontrollerade och bedömde trovärdigheten i beräkningsmodellen. Resultaten för energibalanskontrollerna kallades ”beräkningsosäkerhet” vilket var en av flera parametrar som framlade bevis för ett variabelberoende, känsligt, komplext och svårtydande torksystem där övriga effektförluster var svåra att placera. Ett mer korrekt resultat av nuvarande system kan därför möjligtvis uppnås vid användande av en dynamisk istället för statisk modell samt användande enbart av mätdata istället för dimensionerande värden och således göra effektförlusterna lättare att placera.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 3.
    Andersson, Tim
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    Computer Modeling of Thermodynamic Flows in Reactors for Activated Carbon Production2014Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 300 hpOppgave
    Abstract [en]

    There's a big demand for activated carbon in Ghana, it's used for the country's mining industry as well as in a multitude of other applications. Currently all activated carbon is imported despite the fact that the country has a large supply of agricultural waste that could be used for its production. This study focuses on activated carbon production from oil palm kernel shells from the nations palm oil industry.

    Earlier research points to a set of specific conditions needed for the production. The pyrolysis process produces biochar from the biomass and the process is set to take place for 2 h at 600  °C after a initial heating of 10 °C/min. The activation process then produces the activated carbon from the biochar and is set to take place for 2 h at 850 °C with a heating rate of 11.6 °C/min.

    Two reactors are designed to meet the desired conditions. The reactors are both set up to use secondary gases from diesel burners to heat the biomass. The heating is accomplished by leading the hot gases in an enclosure around a rotating steel drum that holds the biomass. To improve the ability to control the temperature profile in the biomass two outlet pipes are set up on top of the reactor, one above the biomass inlet and one above the biomass outlet. By controlling how much gas that flows to each outlet both the heating rate and the stability of the temperature profile can be controlled. The secondary gas inlet is set up facing downwards at the transition between the heating zone (area of initial heating) and the maintaining zone (area of constant temperature).

    The two reactors are modeled the physics simulation software COMSOL Multiphysics. Reference operating parameters are established and these parameters, as well as parts of the design, are then changed to evaluate how the temperature profile in the biomass and biochar can be controlled. A goal area was set up for the profile in the biomass where it was required to maintain a temperature of between 571.5 and 628.5 °C after the initial heating to be seen as acceptable. Similarly a goal area was set for the biochar between 809 °C and 891 °C after the initial heating.

    It's found from the simulations that the initial design of the reactors work well and can be used to produce the desired temperature profiles in the biomass and biochar. Furthermore it's concluded that the initial design for the pyrolysis reactor can be improved by having the gas outlet pipe situated by the biomass inlet face downwards instead of upwards. The redesign improves the overall efficiency of the reactor by increasing the heating rate and maintained temperature.

    The evaluation of the operating parameters led to the conclusion that the secondary gas inlet temperature effects the temperature profile to a greater extent than the gas mass flow in both reactors thereby making them more energy efficient. The increase in efficiency comes with a drawback of more unstable temperature profile. If the temperature profile becomes too unstable it will include temperatures that are too high or too low to be seen as acceptable.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 4.
    Andrésen, Albin
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013).
    Att förutsäga temperatur, utgående fukthalt och tryckfall i en pneumatisk transporttork2014Independent thesis Basic level (university diploma), 15 poäng / 22,5 hpOppgave
    Abstract [sv]

    Användningen av pellets har ökat kraftigt de senaste åren och har blivit ett viktigt verktyg för att minska miljöpåverkan. I energibranschen är viktigt utreda möjligheten att effektivisera tillverkningsprocessen för att ligga i framkant av utvecklingen och göra bränslet till ett attraktivt val för konsumenterna. En stor del av pelletstillverkarnas utgifter går till att torka det råmaterial som pellets består av. Torkning och transport av material är två energikrävande processer som är nödvändiga i många industrier och kan ibland innebära stora utgifter såväl kostnadsmässigt som miljömässigt. Pneumatisk transporttorkning är ett sätt att kombinera torkning och transport av material och tekniken kan vara lämplig att använda vid pelletstillverkning. På Karlstads Universitet finns en pneumatisk transporttork vars syfte är att forska och utveckla torkning av råmaterial.I den här studien byggdes en modell för att hjälpa användaren att förutse vilket tryckfall och utgående fukthalt som kan förväntas vid torkning av sågspån. Modellen kan användas som ett hjälpmedel vid planering av försök i Karlstads Universitets pneumatiska transporttork.Modellen byggdes i beräkningsverktyget Excel. Dess resultat jämfördes med testserier genomförda i Karlstads Universitets pneumatiska transporttork. Totalt genomfördes trettiotre olika testserier då tryckfall och utgående fukthalt jämfördes. Testserierna skiljde sig ifrån varandra i fråga om massflödet luft, material och ingående lufttemperatur.Vid lägre lufttemperaturer förutsåg modellen en högre utgående fukthalt än vad som kunde uppmätas. När den ingående lufttemperaturen var 120 °C förutsågs ibland rätt, ibland högre och ibland lägre fukthalt i jämförelse med testserierna. Tryckfallet kunde med god noggrannhet förutsägas då lufthastigheten var låg. Då hastigheten var högre var differensen mellan mätdata och modellen större.Känslighetsanalysen visade att en möjlig förklaring till att modellen i vissa fall förutsåg en hög fukthalt kan vara att vissa materialegenskaper var felaktigt antagna. Störst påverkan hade antagandena angående partiklarnas densitet och antalet partiklar som flödar genom systemet per sekund. Det simulerade tryckfallet påverkades inte av ovan nämnda antaganden.Modellen har stor utvecklingspotential men vidare studier rekommenderas för att skapa en bättre förståelse för såväl den pneumatiska transporttorken som modellen. Studierna bör främst riktas mot att bestämma partikelegenskaper och att kontrollera hur väl tryckfallet överensstämmer men mätdata i hela torken. Om det genomförs finns goda möjligheter att modellen kan bli användbar för användare av Karlstads Universitets pneumatiska tork.

    Fulltekst (pdf)
    Andrésen Albin, pneumatisk torkning, tryckfall, fukthalt
    Fulltekst (pdf)
    Arkivfil
  • 5.
    Anukam, Anthony Ike
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Berghel, Jonas
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Frodeson, Stefan
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Bosede Famewo, Elisabeth
    University of Fort Harare, South Africa.
    Nyamukamba, Pardon
    Cape Peninsula University, South Africa.
    Characterization of pure and blended pellets made from Norway spruce and pea starch: A comparative study of bonding mechanism relevant to quality2019Inngår i: Energies, ISSN 1996-1073, E-ISSN 1996-1073, Vol. 12, nr 23, s. 1-22, artikkel-id 4415Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    The mechanism of bonding in biomass pellets is such a complex event to comprehend, as the nature of the bonds formed between combining particles and their relevance to pellet quality are not completely understood. In this study, pure and blended biomass pellets made from Norway spruce and pea starch were characterized using advanced analytical instruments able to provide information beyond what is visible to the human eye, with intent to investigate differences in bonding mechanism relevant to quality. The results, which were comprehensively interpreted from a structural chemistry perspective, indicated that, at a molecular level, the major disparity in bonding mechanism between particles of the pellets and the quality of the pellets, defined in terms of strength and burning efficiency, were determined by variation in the concentration of polar functional groups emanating from the major organic and elemental components of the pellets, as well as the strength of the bonds between atoms of these groups. Microscopic-level analysis, which did not provide any clear morphological features that could be linked to incongruity in quality, showed fracture surfaces of the pellets and patterns of surface roughness, as well as the mode of interconnectivity of particles, which were evidence of the production of pellets with dissimilarities in particle bonding mechanism and visual appearance.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 6.
    Arnberg, Johanna
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörsvetenskap och fysik (from 2013), Science, Mathematics and Engineering Education Research (SMEER).
    Torrsubstansförluster vid lagring och hantering av träspån vid Härjeåns Energi AB2018Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hpOppgave
    Abstract [sv]

    Härjeåns Energi AB är ett företag beläget i Sveg, som består av ett helt nytt kraftvärmeverk samt en biobränslefabrik där företaget producerar bland annat pellets av träspån. Innan pelletering lagras spånet i en stor stack. Företaget hade dock noterat att mängden inlevererat spån till spånstacken minus spånet som tas från stacken till pelleteringen inte stämde överens med hur mycket spån som fanns kvar i stacken. Någon gång under lagringen och hanteringen av spånet har stora mängder spån försvunnit. Syftet med detta arbete är att undersöka hur och när torrsubstansförlusterna uppstår samt storleksordningen på dessa förluster, i två olika avseenden: torrsubstansförlusten kopplade till lagringen samt hanteringen av träspånet. Det för företaget viktigaste målet var att skapa en ekvation som beskriver hur mycket torrsubstans som rimligtvis borde försvinna från stacken beroende på hur länge spånet lagrats. Syftet och målen besvarades genom att utföra en litteraturstudie över ämnet, studera företagets spånbokföring och deras sätt att hantera spånet samt bygga två simuleringsmodeller över torrsubstansförlusterna i företagets spånstack.

    Torrsubstansförluster vid lagring uppstår till följd av nedbrytningsmekanismerna; cellandning, biologisk nedbrytning samt termisk och kemisk nedbrytning. Det kan även uppstå via hantering av materialet. Men lagringens effekt på bränslekvaliteten är komplex. Lagringstid, klimatförhållanden, artssammansättning och biomassans form, allt från stockar till spån, samt lagringshögens geometri och struktur är några faktorer som påverkar förändringen hos biomassans egenskaper.

    Denna nedbrytning bidrar, tillsammans med hur företaget hanterar spånet, till torrsubstansförluster. Den största faktorn bidrar dock lagringen med. Några orsaker till torrsubstansförlusterna är stackens storlek, att den blivit kompakterad samt att spånet lagras helt utan täckning. När modelleringen gjordes över dessa torrsubstansförluster visade det sig att resultatet stämde väl överens med det som faktiskt försvunnit enligt spånbokföringen, under de undersökta åren 2013–2017.

    Att i framtiden till exempel minska maximala höjden på spånstacken till max 5–7 meter samt använda sig av sist-in-först-ut-metoden gällande granspånet, medan furuspånet kan lagras längre, skulle det garanterat bidra till minskade torrsubstansförluster och därmed även minskade ekonomiska förluster.

    I framtiden bör det satsas på forskning inom lagring av trä i fraktionsstorleken spån, samt lagring av trä i stackar som är större än att de har en maxhöjd på 5–7 meter. Idag finns ingen forskning alls inom dessa två kategorier, men om det fanns skulle det kunna underlätta för många energiproducerande företag.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 7.
    Arslan, Muhammad
    et al.
    University of Engineering and Technology, Pakistan..
    Farooq, Muhammad
    University of Engineering and Technology, Pakistan..
    Naqvi, Muhammad
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Sultan, Umair
    MNS University of Agriculture, Pakistan..
    Tahir, Zia-ur-Rehman
    University of Engineering and Technology, Pakistan..
    Nawaz, Saad
    University of Engineering and Technology, Pakistan..
    Waheed, Nazim
    University of Engineering and Technology, Pakistan..
    Naqvi, Salman Raza
    National University of Sciences and Technology, Pakistan.
    Ali, Qasim
    University of Sargodha, Pakistan..
    Tariq, M. Suleman
    University of Engineering and Technology, Pakistan..
    Chaudhry, Ijaz Ahmad
    University of Management and Technology, Pakistan..
    Anderson, John M.
    Heriot-Watt University, Scotland..
    Anukam, Anthony
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Impact of Varying Load Conditions and Cooling Energy Comparison of a Double-Inlet Pulse Tube Refrigerator2020Inngår i: Processes, ISSN 2227-9717, Vol. 8, nr 3, artikkel-id 352Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Modeling and optimization of a double-inlet pulse tube refrigerator (DIPTR) is very difficult due to its geometry and nature. The objective of this paper was to optimize-DIPTR through experiments with the cold heat exchanger (CHX) along the comparison of cooling load with experimental data using different boundary conditions. To predict its performance, a detailed two-dimensional DIPTR model was developed. A double-drop pulse pipe cooler was used for solving continuity, dynamic and power calculations. External conditions for applicable boundaries include sinusoidal pressure from an end of the tube from a user-defined function and constant temperature or limitations of thermal flux within the outer walls of exchanger walls under colder conditions. The results of the system's cooling behavior were reported, along with the connection between the mass flow rates, heat distribution along pulse tube and cold-end pressure, the cooler load's wall temp profile and cooler loads with varied boundary conditions i.e. opening of 20% double-inlet and 40-60% orifice valves, respectively. Different loading conditions of 1 and 5W were applied on the CHX. At 150 K temperature of the cold-end heat exchanger, a maximum load of 3.7 W was achieved. The results also reveal a strong correlation between computational fluid dynamics modeling results and experimental results of the DIPTR.

  • 8.
    Bengtsson, Peder
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Apply heat pump systems in commercial household products to reduce environmental impact: How to halve the electricity consumption for a household dishwasher2017Doktoravhandling, med artikler (Annet vitenskapelig)
    Abstract [en]

    In the household appliance industry, heat pump systems have been used for a long time in refrigerators and freezers to cool food, and the industry has driven the development of small, high-quality, low-price heat pump components. In the last few decades, heat pump systems have been introduced in other household appliances, with the express purpose of reducing electricity consumption. Heat pump tumble dryers have been on the market since 2000 and dominate the market today. A heat pump dishwasher was introduced on the market in 2014 and a heat pump washing machine in 2016. The purpose of adding a heat pump system in these three products was to decrease electricity consumption.

    Papers I and II used a methodology where transient simulation models were developed and used to increase knowledge about how to decrease electricity consumption for a tumble dryer and a dishwasher by adding a heat pump system. Papers II to V showed that a lower electricity consumption and lower global warming potential together with an energy-efficient drying method, where no humid air evacuates to the kitchen, give a heat pump dishwasher competitive advantages compared to any conventional dishwasher currently on the market. Using simulations, this dissertation concludes that a future commercial heat pump dishwasher, using R600a as a refrigerant, will reduce electricity consumption and total equivalent warming impact (TEWI) by 50% compared to the conventional dishwasher.

    The willingness from the customer chain to pay extra for this heat pump dishwasher is because of the decreases electricity consumption and the fact that no humid air evacuates to the kitchen. This willingness makes the heat pump dishwasher to a variant which have possibility to succeed on the future market.

    The challenge for the manufacturer is to develop and produce a high-quality heat pump dishwasher with low electricity consumption, predict future willingness to pay for it, and launch it on the market at the right moment with the right promotion in order to succeed.

    Fulltekst (pdf)
    Bengtsson_2017_10
    Download (jpg)
    presentationsbild
    Download (mp3)
    Podcast_Bengtsson
  • 9.
    Bengtsson, Peder
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    Increasing the value of household appliances by adding a heat pump system2014Licentiatavhandling, med artikler (Annet vitenskapelig)
    Abstract [en]

    Historically, domestic tasks such as preparing food and washing and drying clothes and dishes were done by hand. In a modern home many of these chores are taken care of by machines such as washing machines, dishwashers and tumble dryers. When the first such machines came on the market customers were happy that they worked at all! Today, the costs of electricity and customers’ environmental awareness are high, so features such as low electricity, water and detergent use strongly influence which household machine the customer will buy. One way to achieve lower electricity usage for the tumble dryer and the dishwasher is to add a heat pump system.

    The function of a heat pump system is to extract heat from a lower temperature source (heat source) and reject it to a higher temperature sink (heat sink) at a higher temperature level. Heat pump systems have been used for a long time in refrigerators and freezers, and that industry has driven the development of small, high quality, low price heat pump components. The low price of good quality heat pump components, along with an increased willingness to pay extra for lower electricity usage and environmental impact, make it possible to introduce heat pump systems in other household products.

    However, there is a high risk of failure with new features. A number of household manufacturers no longer exist because they introduced poorly implemented new features, which resulted in low quality and product performance. A manufacturer must predict whether the future value of a feature is high enough for the customer chain to pay for it. The challenge for the manufacturer is to develop and produce a high-performance heat pump feature in a household product with high quality, predict future willingness to pay for it, and launch it at the right moment in order to succeed.

    Tumble dryers with heat pump systems have been on the market since 2000. Paper I reports on the development of a transient simulation model of a commercial heat pump tumble dryer. The measured and simulated results were compared with good similarity. The influence of the size of the compressor and the condenser was investigated using the validated simulation model. The results from the simulation model show that increasing the cylinder volume of the compressor by 50% decreases the drying time by 14% without using more electricity. 

    Paper II is a concept study of adding a heat pump system to a dishwasher in order to decrease the total electricity usage. The dishwasher, dishware and water are heated by the condenser, and the evaporator absorbs the heat from a water tank. The majority of the heat transfer to the evaporator occurs when ice is generated in the water tank. An experimental setup and a transient simulation model of a heat pump dishwasher were developed. The simulation results show a 24% reduction in electricity use compared to a conventional dishwasher heated with an electric element. The simulation model was based on an experimental setup that was not optimised. During the study it became apparent that it is possible to decrease electricity usage even more with the next experimental setup.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
    Download (jpg)
    cover
  • 10.
    Bengtsson, Peder
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för miljö- och livsvetenskaper (from 2013). ASKO Appliances AB, Lidköping, Sweden.
    Berghel, Jonas
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Concept Study of a New Method for Drying Dishware in a Heat Pump Dishwater2017Inngår i: Energy Efficiency, ISSN 1570-646X, E-ISSN 1570-6478, s. 1-10Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    In a heat pump dishwasher, the whole dishwasher with the cabinet, dishware and process water is the heat sink, while a water tank, whose contents will freeze, is the heat source. The aim of the experimental concept study presented here was to evaluate a new drying method for a heat pump dishwasher. In this method, the drying of the dishware occurs as a fan circulates humid air in a closed system in which the water on the dishware evaporates inside the warm dishwasher cabinet and then condenses on a cold surface of the frozen water tank. The evaluation of drying performance was based on the European standard EN50242, which considers visible water drops left on the dishware after a completed dishwashing cycle. The results showed that this new closed drying method was more energy efficient compared to an existing open drying method, and that the drying start temperature and the drying time had a significant effect on the drying performance. Its lower electricity consumption and the fact that it does not vent humid air into the kitchen gives this heat pump dishwasher a competitive advantage over dishwashers using an open drying method.

    Fulltekst (pdf)
    Bengtsson_Berghel_2017
  • 11.
    Bengtsson, Peder
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    Berghel, Jonas
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Renström, Roger
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    A household dishwasher heated by a heat pump system using an energy storage unit with water as the heat source2015Inngår i: International journal of refrigeration, ISSN 0140-7007, E-ISSN 1879-2081, Vol. 49, s. 19-27Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Electricity usage by a household dishwasher can be reduced by using a heat pump system to heat the dishwasher cabinet, dishware and washing water. The evaporator obtains the energy from an energy storage unit which consists of a container filled with water which freezes to ice. The majority of the heat transfer from the energy storage to the evaporator occurs when ice is created in the energy storage unit. A transient simulation model of a dishwasher with a heat pump system was developed and compared to an experimental setup with good agreement. A simulation study of the compressor cylinder volume and the compressor operating time was performed. The results showed a 24% reduction in total electricity use compared to a dishwasher cycle using a traditional electric element.

  • 12.
    Bengtsson, Peder
    et al.
    ASKO Appliances AB, Lidköping.
    Eikevik, Trygve
    Norwegian University of Science and Technology.
    Reducing the global warming impact of a household heat pump dishwasher using hydrocarbon refrigerants2016Inngår i: Applied Thermal Engineering, ISSN 1359-4311, E-ISSN 1873-5606, Vol. 99, s. 1295-1302Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    In a heat pump dishwasher, the dishware and the dishwater constitute the heat sink and a water tank filled with water, which can freeze, the heat source. A simulation model developed and validated earlier was modified and used in a parameter study to determine the lowest total electricity usage for the refrigerants R134a, R290, and R600a with different cylinder volumes of the compressor. The total equivalent warming impact (TEWI) was calculated in three regions with different CO2 eq. emissions from electricity generation, i.e., Sweden, Europe (OECD), and Europe (Non-OECD), for small, medium-sized, and large households. In regions with low CO2 eq. emissions from electricity generation, the total TEWI of a heat pump dishwasher is the lowest with R600a and the highest with R134a, and in regions with high CO2 eq. emissions, the total TEWI is the lowest with R600a and the highest with the conventional electrical element.

  • 13.
    Berghel, Jonas
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Frodeson, Stefan
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Granström, Karin
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Renström, Roger
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Ståhl, Magnus
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Lösningarna finns! Är pelletsproducenterna medvetna om problemen?2011Inngår i: Bioenergi: utmaningar och möjligheter / [ed] Delin, Karin, Persson, Lars, Wikström, Per-Arne, Gävle: Region Gävleborg , 2011, s. 25-29Kapittel i bok, del av antologi (Annet vitenskapelig)
    Abstract [sv]

    Sverige är inte längre världsledande som pelletsproducent. USA producerar allra mest pellets i världen. Kanada och Ryssland producerar också allt mer pellets. Ingen av dessa länder har någon omfattande inhemsk konsumtion. I stort sett all pellets exporteras och det sker huvudsakligen till Europa. Sannolikt kommer det att leda till att priset på pellets i Europa sjunker, med följd att lönsamheten för svenska pelletsproducenter minskar.

  • 14.
    Berghel, Jonas
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Frodeson, Stefan
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Granström, Karin
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Renström, Roger
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Ståhl, Magnus
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Varför får inte villaägaren driva kvalitetsutvecklingen på bränslepellets?2011Inngår i: Bioenergi: utmaningar och möjligheter / [ed] K. Delin, L. Persson, P.-A. Wikström, Gävle: Region Gävleborg , 2011, s. 31-33Kapittel i bok, del av antologi (Annet vitenskapelig)
  • 15.
    Berghel, Jonas
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Granström, Karin
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Renström, Roger
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Ståhl, Magnus
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    From sawdust to pellets. Still a challenge...2012Inngår i: Public Service Review European Union, nr 33, s. 398-399Artikkel i tidsskrift (Annet vitenskapelig)
    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 16.
    Berghel, Jonas
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Renström, Roger
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Effects of Using Draft Tubes in a Continued Spouted Bed Dryer2012Konferansepaper (Fagfellevurdert)
  • 17.
    Berghel, Jonas
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013).
    Renström, Roger
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Superheated steam drying of sawdust in continuous feed spouted beds: a design perspective2014Inngår i: Biomass and Bioenergy, ISSN 0961-9534, E-ISSN 1873-2909, Vol. 71, nr 0, s. 228-234Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Spouted bed drying technology shows promising results for the drying of unscreened sawdust in superheated steam. In this paper, the experiences from designing, running and evaluating two spouted bed continuous feed dryers are presented. Stable running conditions and drying results have been achieved. This has been particularly important for sawdust that will be compressed into pellets or briquettes. The spouted bed superheated steam dryer also shows high potential for energy efficient integration into sawmills. Our recommendation is thus, to use the outlet steam temperature as the control parameter for the outlet moisture content. A drying rate above and one below the fibre saturation level, can be identified. Visual observations through the viewing glass in the drying zone in both the dryers clearly showed that not all of the material participated in the spout at all times; there were, however, no indications of dead zones. A heat transfer analysis indicated that only about 70% of the surface area of the material was in thermal contact with the steam. This paper sums up the experiences regarding drying properties, control and system properties obtained when sawdust is dried using superheated steam as the drying medium. Further work on standardised dryers in series or in parallel is necessary to increase the capacity in the spouted bed dryer.

  • 18.
    Berghel, Jonas
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Renström, Roger
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Kullendorff, Anders
    Biobränsletorkning - en lägesrapport projektet Fluidtork1996Rapport (Annet vitenskapelig)
  • 19.
    Berghel, Jonas
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Ståhl, Magnus
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    How residence time in the mixing conditioner affects the quality in wood fuel pellets2016Konferansepaper (Annet vitenskapelig)
  • 20.
    Berghel, Jonas
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Ståhl, Magnus
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Frodeson, Stefan
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    The amount of dust and rejects as well as the electricity consumption during production decreases with the use of adequate additives2017Konferansepaper (Annet vitenskapelig)
  • 21.
    Berglund, Alfred
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013).
    Ackumuleringspotential av PHA  från restströmmar inom pappersbruk: En studie om PHA från Gruvöns, Bäckhammars och Skoghalls bruk2018Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 poäng / 15 hpOppgave
    Abstract [en]

    Plastic is one of the most universal materials used today. With a good future view, with new implementations and applications, it makes a lot of time to look at the production and management of the plastic materials. Plastic materials that have been used in our daily lives cause serious environmental problems. Millions of tons of these non-degradable plastics accumulate in the environment every year. The basic problem is that plastic is not naturally occurring in nature since containers are usually made of polyethylene terephthalate. This means that microorganisms do not have the ability to break it down to the current cycle. It takes hundreds of years for plastic containers to break down, not biologically but only degenerate into smaller and smaller pieces. Plastic breaks down into smaller pieces that become smaller and smaller until we cannot see them with the naked eye, mainly through heat and UV light. Although we cannot see them, they are still present and become part of our nature forever. Bioplastics is the plastic industry's tool to try to reduce these little pieces of our nature that will remain forever so that they do not grow more. With today's plastic packaging, which is said to be bioplastic, additives of, for example, cobalt and nickel, which are said to make it easier for the polymers to break down over time, have proven to be not as effective as they thought.

    Polyhydroxyalkanoates (PHA) are polymers which are biodegradable as based on their composition have different physical properties. PHA is a family of natural polyesters synthesized from various microorganisms discovered in 1926. Once discovered, interest has been high due to their biodegradability and its production from renewable resources. The polymers can be described generally as production from microorganisms under controlled conditions, where they occur naturally in organisms that classify them as biopolymers. Some of these polymers are already industrially produced on a large scale today. However, many still apply to several new areas but must be optimized for commercial production.

    Biopolymers can be classified into four groups. Amino-acid-based polysaccharides from bacteria, polyphenol-based and polyesters that this study is looking at. Depending on what the microorganisms possess for character traits and what they give to the substrate to break down, it gives polyesters with different physical properties. This case is a short-chain polyester to be formed, more specifically P3HB which is a three-carbon PHB polyester in its polymer which can be up to 5-7 units long.

    To avoid ongoing problems, a solution is needed. A solution that has received much attention to reduce plastic residues in nature is the use of biodegradable plastics and among them polyhydroxyalkanoates. Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are common intracellular compounds found in bacteria, archaea and in few eukaryotes such as yeast and fungi. PHA acts as an energy storage polymer that is produced in some microorganisms when the carbon source is abundant and other nutrients such as nitrogen, phosphorus, oxygen or sulfur are limited. These polymers accumulate intracellularly up to 90% of the dry weight of the cell under nutritional conditions and act as energy saving materials. It has resembled mechanical properties like the traditional oil-based plastic such as polypropylene or polyethylene that can be formed with other synthetic polymers. PHA plastics possess many more applications, in agriculture, packaging and in the medical industry. It is biodegradable and also immunologically compatible. What the PHAs plaster can cause is an ultimate decomposition from a non-fossil source, which is exactly why it is very attractive.

    The purpose of this study was that from a hypothesis see within a limited time frame of ten hours of bio sludge from Gruvön, Skoghall and Bäckhammar's use could accumulate PHA with the aid of added readily degradable substrate. The process of the study will be a small part of a current research project together with Paper Province, Promiko, Pöyry and RISE. The aim of their study is to use residues from the forest industry to make hydrogen as well as bioplastics. This study will help to look at a subprocess of their cascading process.

    The aim of the study is to be able to measure the amount of PHA that could accumulate and rank the potential of the different uses. Using chemical analysis methods and extractions, it will provide opportunities to measure the accumulation of PHA in the various bacterial cultures of biomass from the use. The methods involve soxhlet extraction to successfully extract PHA from the bacteria. Dosage of substrate is sodium acetate piped from egg-diluted solution at 600 mg per dosage. In order for the dosage to be added at the right time, DO and the pH of the reactors were measured and logged throughout the course. FT-IR is used to view the course of events during the experimental period, linked to known features that may indicate that PHA is present in the bio sludge. Nutrients like phosphorus and nitrogen are measured, along with SÄ, SS, TOC, several before and after the experiment to compile discussion of the results.

    The conclusion was based on the analysis methods that the bio sludge that yielded the best yield was from Gruvöns use. This also relates best to the hypothesis of celebration and starvation, the relationship to which the bio sludge is exposed. The mine has a slurry in its five-step process which causes the bio sludge to return from step five where there is a shortage of food for bacteria to step three where there is a lot of food to consume. The rankings of the different uses relate to the hypothesis that the use of mining was best and the worst was the use of Bäckhammar. Based on the analysis methods included in the study, it can be concluded that the bio sludge that yielded the best yield was Gruvöns use with 13.6% of PHA / VS from the soxhlet extraction, the practice was best matched to the hypothesis. The ranking of the different bio sludge of the use is based on the hypothesis that Skoghall's use was second best followed by Bäckhammar's use which was the worst in accumulating PHA in the bacterial culture.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 22.
    Bergström, Jarl
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013).
    Utvärdering och driftplanering av Lidköpings värmeverk2013Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hpOppgave
    Abstract [sv]

    Lidköpings värmeverk har i uppgift att producera värme till Lidköpings invånare och företag. Distributionen sker via kommunens fjärrvärmenät. Värmeverket har förutom ren värmeproduktion även möjlighet att producera el och kyla bort ett visst effektöverskott sommartid.

    I dagsläget har värmeverket inga klara riktlinjer för hur elproduktionen och bortkylningen av värmen ska hanteras vilket är av betydande del för värmeverkets ekonomi. En ökad kunskap om hur man tar tillvara på förfogad energi har efterfrågats och är en del i att hjälpa Sverige som land att uppnå uppsatta miljö- och energimål.

    Med linjärprogrammering har en beräkningsmodell tagits fram för att utifrån givna förutsättningar optimera driften av värmeverket. Mot historiska lastdata har modellen använts för att:

    • Utreda hur väl värmeverket har tagit tillvara på förfogad energi. Parametrar som panndrift, rökgaskondensering, spillvärme, turbindrift och bortkylning av värme har studerats.
    • Driftplanerat värmeverkets pannor. Förutom tidigare nämnda parametrar tillkommer drifttid, total mängd bränsle och revisionsplanering.
    • Utrett typiska driftfall för vår, sommar, höst och vinter beroende på elpris och tillgång på olika typer av bränsle.

    Resultatet visar att:

    • Värmeverket har underutnyttjat möjligheten till elproduktion under större delen av året, men också producerat el på förlust under kortare perioder.
    • Köpt spillvärme på förlust under delar av året, men att spillvärmen som helhet har varit en god affär för värmeverket.
    • Det saknas tillförlitlighet hos mätutrustningen som hanterar bortkyld energi sommartid.
    • Värmeverket bör förbränna mer avfall än den mängd som är planerad sedan tidigare.
    • Bortkylning av värme för att hålla igång turbinerna sommartid har en väldigt liten påverkan för resultatet vilket innebär att värmeverket bör vara restriktivt med att kyla bort energi vid brist på avfall.
    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 23.
    Beri, George
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013).
    Prediktering och styrning av värmesystem i flerbostadshus: Utvärdering av egenutformad MPC-regulator2015Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hpOppgave
    Abstract [sv]

    År 2012 gick ca 30 % av den totala energianvändningen till uppvärmning av bostäder och lokaler. Av den utgör uppvärmning av flerbostadshus och lokaler 60 % (79,5 TWh). Det finns därmed stor potential att minska energianvändningen inom bostadssektorn. En del i effektiviseringsarbetet är att se över regleringen av utrustningen som styr uppvärmningssystemen i bostäderna. Dagens reglering innefattar oftast en styrning som är direkt kopplad till utomhustemperaturen. Denna form av reglering lämpar sig bäst till system där ändring av tillstånd kan ske fort. När det gäller bostäder med hög massa tar det däremot tid innan en ändring får effekt. I vissa fall kan trögheten vara bortåt ett dygn för bostäder med hög intern massa. Ett alternativt till dagens enkla metoder är den så kallade MPC-regulatorn som står för Model Predictive Control. MPC är en reglermetod som kan ta hänsyn till trögheten och dynamiken hos byggnader. MPC-regulatorn arbetar dessutom proaktiv snarare än retroaktivt vilket de flesta av dagens reglermetoder gör. Ett problem med MPC-regulatorn är att den kräver stora beräkningsresurser samt energiteknisk kunskap om byggnaden där den ska implementeras. Detta gör att den har haft svårt att slå igenom. Syftet med examensarbetet var därför att konstruera en enkel MPC-regulator och utvärdera dess funktion. Detta gjordes genom att konstruera en bänktestmodell som utvärderade funktionen av regulatorn. Utöver att konstruera en simpel MPC-regulator har en studie gjorts på hur den nuvarande reglermetoden kan energieffektiviseras utan att behöva investera i ny utrustning. Målet var att få en jämn inomhustemperatur och förbättra driftsekonomin för byggnaden som studerades. Studien har genomförts hos Karlstads Bostads Aktiebolag (KBAB) som förvaltar och äger 7300 lägenheter i Karlstad. Studien presenterar ett antal enkla MPC-regulatorer som kan användas för att uppnå jämnare inomhustemperatur och bättre driftsekonomi. Det bedöms dock att den MPC-regulatorn som endast tar hänsyn till utetemperaturen i sin prediktering är den mest lämpliga. MPC-regulatorn har potential att sänka värmebehovet med 3,12 MWh/år (-4 %) och minska inomhustemperaturens variationer med 96 %. Årsmedeltemperaturen skulle hamna på 21,1 °C och energiförbrukningen på 113 kWh/m2. Studien presenterar dessutom ett alternativ till dagens reglermetod som inte kräver några extra resurser eller investeringskostnader. Den har potential att sänka värmebehovet med 8,3 MWh/år (-10 %) och minska inomhustemperaturens variationer med 65 %. Energiförbrukningen skulle då bli 106 kWh/m2 för byggnaden.

    Fulltekst (pdf)
    Beri George, Prediktering och styrning av värmesystem i flerbostadshus
  • 24.
    Brunzell, Lena
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Renström, Roger
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Recommendations for revising the energy label system for dishwashers: Supporting sustainable development and usage through the interaction of energy labels, technical improvements and consumer behaviour2019Inngår i: Energy Efficiency, ISSN 1570-646X, E-ISSN 1570-6478, Vol. 13, nr 1, s. 145-155Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Historically, domestic chores such as washing dishes were all done by hand. Today it is estimated that 44% of the households in the EU are equipped with a dishwasher. In this article, we discuss the connections between technical developments, consumer behaviour and the test standard for energy labels. The aim of this study is to provide recommendations for future work that would strengthen the role of the energy label in order to promote the more sustainable technical development of household appliances. Technical developments are compared with the consequences of different consumer behaviour. It was found that technical developments could reduce annual energy use, but depending on the implemented technology, this is often complex and requires additional components. On the other hand, a consumer can easily increase energy usage by 50% without being aware of doing so, when goods are pre-treated, appliances incorrectly loaded, or inappropriate programs selected. Our recommendation is first of all to encourage the use of dishwashers as they consume less energy and water compared with washing up manually. A holistic approach should be taken to updating the energy labelling system. Actual consumer behaviour must be taken into account and, perhaps most importantly, as dishwashers are becoming ever more energy efficient, consumers must be educated in using the machines in an environmentally friendly way. We conclude that the energy labelling system is outdated; it must be fundamentally revised and must take into account consumer behaviour.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 25.
    Bäcklin, Daniel
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Energieffektiv kylning av frukt: Studier och simuleringar av forcerad luftkylning i en Californiatunnel för minskad elanvändning2013Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hpOppgave
    Abstract [sv]

    Varje dag köper människor frukt och grönsaker. Ett problem med dessa produkter är att de sällan är lokalt odlade och därmed ofta genomgått långa transporter. Eftersom frukter är en färskvara blir de lätt förstörda och ruttnar under en lång transport. Det mest kostnadseffektiva sättet att förlänga frukts hållbarhet är genom kylning. Eftersom det är önskvärt att frukt och grönt är i samma tillstånd som om de vore nyskördade är det viktigt att de kyls ned till sin optimala temperatur så fort som möjligt efter att de skördats. Den mest utbredda nedkylningsmetoden är forcerad luftkylning.

    Examensarbetet har gjorts i samarbete med Billerud Fresh Services AB. Företaget har som mål att genom förbättrade förpackningslösningar med papper som råvara minska svinnet av frukt och grönt och därmed förbättra såväl den ekonomiska som miljömässiga effektiviteten genom hela värdekedjan, ända från skörd och kylning till dess att frukten ligger i butikshyllan.

    Studiens syfte är att undersöka hur lådans och Californiatunnelns utformning påverkar fläktens elanvändning vid forcerad luftkylning och hur den kan minskas. Kan energibehovet vid sådan luftkylning sänkas kommer koldioxidutsläppen och kostnaden vid kylprocessen minska. Detta leder i sin tur till att odlare kommer att kunna ha råd till en fullständig kylprocess och förlusterna från frukt som blivit dålig på grund av för dålig kylning kommer att minska. Därigenom höjs värdet på hela fruktens värdekedja och ökningen av växthusgaser dämpas.

    Målet med studien är att beskriva hur kylningens homogenitet och hur fläktens effektbehov vid forcerad luftkylning av frukt och grönt beror av lådans och Californiatunnelns utformning.

    Genom simuleringar i COMSOL Multiphysics 4.3 har öppningsgradens inverkan på tryckfallet studerats. Simuleringar i COMSOL har även gjorts för att uppskatta hur flödet varierar mellan lådorna i en Californiatunnel och hur denna tunnel kan modifieras för att ge en mer homogen kylning. Experiment har utförts för att jämföra kylningens homogenitet i en befintlig låda och en ny låda som utformats för att ge upphov till ett uniformt luftflöde.

    Resultatet av experimentet visade att kylningens homogenitet kunde ökas genom att ändra lådans utformning och därigenom minskar elanvändningen. Simuleringen av Californiatunneln visade att en modifierad tunneluppställning kunde minska flödesskillnaden mellan lådorna från att vid en klassisk uppställning vara 60 % till att bli mindre än 1 %. Detta gör att homogeniteten ökar och elenergi kan sparas. Resultatet av simuleringarna visade att om lådans öppningsgrad halveras kommer fläktens effekt behöva fyrdubblas. Därför är det viktigt vid utformandet av en låda att öppningsgraden är hög om elanvändningen ska kunna vara låg.

  • 26.
    Carlaby, Jesper
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Ventilationsbuller: Teknik och ekonomi för ett tyst system2013Independent thesis Basic level (university diploma), 15 poäng / 22,5 hpOppgave
    Abstract [sv]

    Buller från ventilationssystem är ofta förekommande och påverkar oss mer eller mindre varje dag. Det finns krav på hur mycket det får låta ur ventilationssystemet som är uppsatta av Karlstads Kommun med utgångspunkt från Boverkets Byggregler, men hur ser möjligheterna ut för att kunna konstruera ett tystare ventilationssystem vid en skärpt kravnivå?

    Syftet är att utreda vilken kravnivå som är rimlig med hänsyn till teknik och ekonomi. Med utgångspunkt från Råtorps Förskola, som ägs och drivs av Karlstads Kommun, utförs beräkningar med hjälp av befintligt beräkningsmall samt ljudmätningar enligt Svensk Standard. Det görs för att ta reda på hur ljudmiljön i förskolan ser ut idag i relation till de krav som ställts. Vidare analyseras personalens uppfattning av ljudalstringen från ventilationen för att kunna konstatera vad som är en accepterad bullernivå. Därefter genomförs beräkningar av teoretiska förbättringsåtgärder för att ta reda på vad som krävs, framförallt tekniskt men även ekonomiskt, för att sänka ljudnivån.

    Enligt de ljudmätningar som gjorts så ligger ljudnivån på förskolan under eller i nivå med den kravnivå som finns. De resultaten stämmer överens med de beräkningar som gjorts förutom att det rummet som tidigare låg i nivå med kravnivå nu istället ligger över gränsen. Ljudalstringen uppfattas som delvis störande i två av de fyra rummen, men resultaten av de teoretiska förbättringsåtgärder som beräknats visar på att det går att sänka ljudnivån markant, till en nivå som är inte direkt störande. Detta kan göras utan större ekonomiska konsekvenser, då den mest kostsamma och omständiga förbättringsåtgärden som testats visade sig vara minst effektiv för att sänka ljudnivån.

    Arbetet resulterar i att även fast uppsatta krav följs så upplevs ventilationen till viss del som störande ändå. Det skulle gå att sänka ljudalstringen med relativt små medel utan allt för stora ekonomiska konsekvenser och på så sätt skapa en bättre arbetsmiljö. 

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 27.
    Case, Keith
    et al.
    Loughborough University, UK & University of Skövde, Sweden.
    Bäckstrand, Gunnar
    Loughborough University, UK, University of Skövde, Sweden, Volvo Powertrain, Sweden.
    Högberg, Dan
    University of Skövde, Sweden.
    Thorvald, Peter
    Loughborough University, UK & University of Skövde, Sweden.
    De Vin, Leo
    University of Skövde, Sweden.
    An assembly line information system study2008Inngår i: Advances in Manufacturing Technology – XXII: Proceedings of the 6th International Conference on Manufacturing Research (ICMR 2008) / [ed] Kai Cheng, Harris Makatsoris and David Harrison, Uxbridge: Brunel University , 2008, s. 181-188Konferansepaper (Fagfellevurdert)
  • 28.
    Corrigox, Adam
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    Energianalys av rörledning med överhettad vattenånga2014Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hpOppgave
    Abstract [sv]

    Värmetransport är ett viktigt fysikaliskt fenomen med många olika industriella tillämpningar, till exempel värmning eller kylning av en fluid som strömmar i en rörledning. Den viktigaste mekanismen för värmetransport i strömmande eller stillastående fluider är konvektion. En bättre kunskap och förståelse för den bakomliggande fysiken skulle innebära att designen av systemen skulle kunna optimeras för att erhålla en ekonomisk process genom att minimera energiförluster och kostnader för material.

    En ångturbin i ett kraftvärmeverk producerar elektricitet genom att vattenånga strömmar igenom turbinen. Den överhettade vattenångan transporteras sedan från turbinen i en rörledning för att användas till uppvärmning av processer i ett närliggande massabruk.  I detta arbete har en energianalys genomförts på rörledningen med överhettad vattenånga efter turbinen för att bestämma temperaturfördelningen. Valet av material i rörledningen är beroende på tryck och temperatur och med för dålig kunskap om temperaturfördelningen längs röret riskerar konstruktionen att bli onödigt kostsam.

    En matematisk modell ställdes upp med de energibalanser som verkar på rörledningen. En analytisk beräkning genomfördes för att analysera hur stor värmeförlusten från rörledningen är och hur mycket temperaturen på ångan sjunker. Därefter byggdes en dynamisk modell i programmet Simulink för att simulera den ackumulerande temperaturen i röret och isoleringen över tid. Även behovet av kylvatten simulerades. En litteraturstudie över förångningsprocessen av kylvattnet genomfördes för att hitta vilka parametrar som påverkar avdunstningen och därmed är viktiga för att bestämma tiden det tar innan allt förångats.

    Resultaten från beräkningarna visar att temperatursänkningen på ångan i flödesriktningen blir väldigt liten. Detta beror på att den strömmande ångans energiinnehåll är mycket större jämfört med värmeförlusten genom rörväggen. Resultatet från den dynamiska simuleringen visar att isoleringen har en större tidskonstant, dvs större tröghet jämfört med stålröret. Detta presenteras i form av stegsvar.    

    Det som kommer att påverka valet av material är således endast var kyldysan är placerad. I det här systemet är kyldysan inte optimalt placerad då den sitter ca 42 m efter inloppet från turbinen. Det skulle därför vara möjligt att flytta den tidigare och då byta till ett billigare material med lägre hållfasthet.     

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 29.
    Edlund, Fredrik
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013).
    Energieffektiva åtgärder för flerbostadshus2014Independent thesis Basic level (university diploma), 15 poäng / 22,5 hpOppgave
    Abstract [en]

    Energy is a hot topic in today's society. Both businesses and individuals are trying to reduce their spending costs by saving kWh. There are many various saving measures to reduce energy consumption. Reducing energy consumption leads to a reduced carbon footprint as less fuel is burned in facilities that generate emissions. This report will focus on heat pumps, solar technologies and interventions in the building envelope for a multi-dwelling house.

     

    How much energy can be saved from a measure? What impact does it have on the climate? Is it economically viable to invest in the measure? These issues are of importance both for the investor and future generations. In the report, these questions are answered and applied in a multi-dwelling house in Karlstad built in the 1960's with an energy consumption of 129 kWh/m2 and year. The study is a collaboration with HSB.

     

    The building was recreated in a simulation program, VIP-Energy, for a basic case to start from. Then the measure were simulated both individually and in combination to see how effective they are in the building. These measures may lead to an increased electricity consumption, which was taken into account in the calculations of the climate impact if it led to an increased or decreased amount of CO2 emissions. All these measures are designed to reduce energy consumption, leading to a decrease in energy cost.

     

    The results showed that these measures lead to a saving of energy consumption in all cases. The resulting reduction in energy consumption varies between 5-50% on the various measures individually, but the savings do not differ as much. The reason for this is the technical lifetime of the measures, which means that the total savings do not reflect the reduction in energy savings. Reduced CO2-emissions is much more difficult when the building is connected to a district heating plant that also produces electricity, known as a combined heat and power plant, which makes the reduced heat generation leads to reduced power generation. This means that the electricity has to be generated from another source, for Sweden this means imports of electricity from a coal condensing power plant. Electricity from the power plant is in this case CO2-compensated, which means that the fuel comes from a renewable source. In order to have reduced CO2-emissions, it requires that you have your own production of electricity from CO2-compensated or renewable sources.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
    Fulltekst (pdf)
    Arkivfil
  • 30.
    Ekelöf, Henrik
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap.
    Jämförelse av vattenburet och luftburet komfortsystem i ett kontor: Ur energi- och termisk konfortsynpunkt2012Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 poäng / 30 hpOppgave
    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 31.
    Ekeroth, Jesper
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    Effektivisering genom rengöring av kylbatterier och avgasning av köldbäraren2016Independent thesis Basic level (professional degree), 15 poäng / 22,5 hpOppgave
    Abstract [en]

    Energy issues are a priority in today's society and will probably be for many years to come. In order to achieve progress in this struggle towards a more energy efficient world, global optimizations will be needed and new ways of thinking need to be realized.

    In the food industry, there is great potential for optimizations and new ways of thinking. One problem area is that many grocery stores do not open their refrigerators and freezers and clean them internally, they only clean the visible surfaces. Failure to clean inside refrigerated display may cause the burdening and dirt into the system that is adversely affected. These may include impacts on the cooling coil, reducing air flow and clog the drains. Impacts on the cooling coil and the air flow in turn could lead to the destruction of food due to high temperatures in refrigerators and freezers. Clogged drains can lead to water leakage, which then can run out on the shop floor.

    During this project, optimization efforts have been made and these include cleaning the cooling coils inside the refrigerator and freezer cabinets and degassing of the brine. The cleaning has been done with overheated steam to remove any burdening to the cooling coils and fans, and all surfaces in refrigerators and freezers. This has been done to see if energy can be saved by increasing the thermal conductivity of the cooling coil.

    The tests that have been done to see if it is possible to save energy by cleaning are ampere- , flow- and temperature measurement.

    Degassing of the coolant has been made on the basis of the same theory as cleaning. By degassing where the ambition that the brine could pick up more veil and thus increase the efficiency of the cooling system.

    Degassing the coolant provides improvements in the sustainability of the system with a reduced risk of corrosion, but what happens to the heat transfer capability is relatively unknown, it has been studied through power measurements on chiller compressor.

    After the test period the results of cleaning tests show that the power demand goes down, while degassing not had any impact. Degassing showed no efficiency of the system because the oxygen levels remained high.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
    Fulltekst (pdf)
    Arkivfil
  • 32.
    Ekeroth, Jesper
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Effektivisering genom rengöring av kylbatterier och avgasning av köldbäraren2016Independent thesis Basic level (university diploma), 15 poäng / 22,5 hpOppgave
    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 33.
    Enarsson, Malin
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap.
    Ventilation hos TanumsFönster AB: Nulägesbeskrivning och åtgärdsförslag i en industribyggnad2012Independent thesis Basic level (professional degree), 15 poäng / 22,5 hpOppgave
    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 34.
    Enström, Marcus
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Energianalys av kompressordrivet kylsystem till mobilt energilager: Undersökning av luftburen och vätskeburen kyla av batterier2013Independent thesis Basic level (professional degree), 15 poäng / 22,5 hpOppgave
  • 35.
    Eriksson, Linnea
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013).
    The impact of calculation methods on the gap between predicted and actual energy performance of buildings: Using a thermal simulation model of a building2014Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hpOppgave
    Abstract [en]

    The building sector is responsible for almost a quarter of the total carbon dioxide emissions. The urgency to reduce the emissions is reflected in the stricter guidelines which have been set all over the world. To reduce the building sector’s emissions the energy consumption need to be reduced, which can be done in two ways: building new energy efficient buildings or retrofitting of current buildings. Due to the life expectancy of current building stock the largest savings before 2030 will be made through retrofits. For this reliable computational tools are required, and currently there is a gap between the predicted and actual performance of retrofitted buildings. This thesis is going to look into how the computational method is contributing to the performance gap. A building at the RMIT campus in Melbourne, Australia, which is going to be retrofitted through retrofits designed by Siemens, is used. A thermal simulation model of the building was built, and tuned to reflect the pre-retrofit building, and compared against the measured energy performance of the building. The retrofits were then implemented in the simulation model and the gap in the predictions between the simpler computational method used by Siemens in designing the retrofits, and the extensive simulation model was compared. The gap between the computational methods were analysed in order to see how Siemens calculation method contribute to the performance gap. The conclusions which have been drawn are that the simulation model is reflecting the energy use of the building well considering the access of data available during the study. Especially the electricity use is reflected well both in the total annual use, approximately 4 % gap to measured value, and the monthly variation over the year. The total natural gas use is under predicting the annual use, approximately 40 % gap to the measured value, but shows a good correlation to the monthly variation. The electricity use is relatively stable in the simulation model, where the natural gas was sensitive for direct changes to the heating system. The input parameters which have the largest impact in the electricity use are internal gain profiles and the electrical internal gains energy use. Siemens calculation method are contributing to the performance gap through the lack of interaction between the different retrofits, the light retrofit have a noticeable impact on the heating and cooling system of the building. To only use one single period in the regression models can also easily lead to incorrect predictions. The strength of the simulation model is its ability to see the retrofits influence on each other and the possibility for scenario analysis.

  • 36.
    Eriksson, Sebastian
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Bestämning av tryckfallet vid pneumatisk transport av sågspån: Genom simulering och praktiska försök2014Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hpOppgave
    Abstract [sv]

    Minskad tillgång på fossila material och ökade energibehov i värden skapar ett behov av att utveckla alternativa och miljömässigt hållbara lösningar. Biobränsle har därför växt till en av de viktigaste förnyelsebara energikällorna i målet mot ett koldioxidneutralt samhälle. Dock skapar det obearbetade biobränslet problem, på grund av den höga fuktkvoten, mellan 50-150 %. Som en följd finns ett torkbehov som måste lösas på ett miljö- och energieffektivt sätt. Idag står torkningen av biomaterial innan pelletering för 25 % av den totala kostnaden vid pelletstillverkning.

    Kostnaden för att torka biomaterialet gör det viktigt att effektivisera torkningen, samtidigt bidrar torkningen till utsläpp av miljöfarliga ämnen såsom terpener. Torkningen måste dessutom ske med jämn kvalitet, så att biomaterialet håller konstant och homogen fukthalt för att möjliggöra effektiv processering. Beroende på vad biomaterialet skall användas till krävs olika torkhalter. Ideal fuktkvot för förbränning är till exempel 15-25 %, medan för pyrolys skall fuktkvoten helst ligga mellan 5-10 % för en effektiv och högkvalitativ process. För pellets skall fuktkvoten idealt ligga mellan de två nämnda processerna, nämligen 8-12 %. Tre vanliga torkartyper för torkning av biomaterial är roterande torktrumma, bandtork och pneumatisk tork.

    I detta arbete bestäms tryckfallet i en pneumatisk tork. Pneumatisk tork fungerar genom att ett luftflöde transporterar och torkar ett vått material. Fördelarna med en pneumatisk tork är den korta torkningstiden, samtidigt som materialet får en jämn fuktkvot. Den korta torktiden bidrar dessutom med att utsläpp av lättflyktiga organiska föreningar (VOC) såsom terpener är små jämfört med de andra två nämnda torkarna, samt att brandrisken är låg. Kostnaden för pneumatisk torkning är dock högre på grund av det höga gasflödet som krävs jämfört med materialflödet, samt svårigheter med att effektivt separera det torkade materialet från luftflödet.

    Det skapades en modell som predikterade tryckfallet i en pneumatisk tork, och verifiera det simulerade tryckfallet mot ett praktiskt uppmätt tryckfall på en pneumatisk torkanläggning. På detta sätt skapades en modell som kan undersöka olika material- och luftflöden, och hur de påverkar tryckfallet. Arbetet ger förslag på hur tryckfall och hastigheter kan beräknas dels i regionen för accelerationen av materialflödet, vid stationärt flöde samt i U-böjar. För att anpassas till det praktiskt uppmätta tryckfallet användes därefter ett korrigeringssamband som skapades genom observationer från en kalibrerande körning för den pneumatiska torkanläggningen.

    Resultaten av modellen stämmer överens med forskning inom pneumatisk transport och torkning. Modellen gav med hjälp av korrigeringssambandet ett mycket bra resultat över hur tryckförlusterna varierar över sträckan i en pneumatisk transport. Tryckfallet var som väntat större för högre material- eller luftflöden. Då sågspånet accelererade till sin maxhastighet på en sträcka mellan 0,4-0,6 meter, beroende på luftflödets hastighet, krävs fler mätpunkter i regionen mellan 0-0,6 meter för att bättre kunna konstatera exakt hur tryckfallet under spånets acceleration sker. Skillnaden mellan det praktiskt uppmätta och det simulerade tryckfallet var aldrig mer än 7,0 % för de flöden som undersökts i detta arbete. Då man bortsåg från mätpunkten vid 0,4 meter var skillnaden mellan uppmätt och simulerat tryckfall aldrig mer än 4,4 %. Om värmeöverföringen mellan materialet och luften tas med i modellen, kan den användas för att prediktera energiåtgång och behövd längd för att uppnå önskad fuktkvot på materialet. 

    Fulltekst (pdf)
    Eriksson Sebastian
  • 37. Fagrell, Fredrik
    Nya driftstrategier för minskad användning av bioolja under tidsperioder med spetslaster: Driftkartläggning, modellering, simulering och visualisering av Trollhättan Energis fjärrvärmeproduktion 2015–20172018Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hpOppgave
    Abstract [sv]

    Världssamfundet är överens om att människan bidrar till negativa klimatförändringar. Förbränning av bränslen släpper ut växthusgaser. Dessa bidrar till kraftigare väderomslag, översvämningar och utbredning av torrområden. Förändringarna kan bromsas upp genom minskade utsläpp. Det kan uppnås genom bättre resurshållning av bränslen. Fjärrvärme är etablerad resurseffektiv teknik för uppvärmning av bostäder och vatten genom förbränning av olika bränslen. 2017 producerade Trollhättan Energi AB (TEAB) cirka 368 GWh fjärrvärme. Företaget har övergått till huvudsaklig användning av bioolja och skogsflis, två förnyelsebara bränslen. Samtidigt finns intresse för driftförbättringar.

    Denna studie har undersökt tidsperioder när biooljepannor har använts istället för fastbränslepannor. Skogsflisen är ett billigare bränsle. Därför eftersträvas ökad andel drifttimmar med fastbränslepannor. Uppnås det, kan TEAB hålla nere kostnaderna för kunderna. Med mätdata från 2015–2017 har en beräkningsmodell baserad på linjärprogrammering utvecklats i MATLAB. Utfallet från beräkningsmodellen och analyser av mätdata la grund till förslag på nya driftstrategier. Skillnad i utsläpp och driftkostnader mellan mätdata och modellen för de utvalda tidsperioderna redovisas.

    Resultaten visar att de flesta av de observerade tidsperioderna hade kunnat täckts upp med hjälp av enbart fastbränslepannor och ackumulatortanken. Detta genom att:

    • Köra flera fastbränslepannor samtidigt istället för att förlita sig på en fastbränslepanna under tidsperioder med lägre last (<68,3 MW).
    • Nyttja fastbränslepannorna Stallbacka P4 (StbP4) och Kronogården P3 (KroP3) mer eftersom de är billiga i drift samt att de kan gå på relativt låga effekter jämfört med fastbränslepannorna Stallbacka P3 (StbP3) och Lextorp P4 (LexP4).
    • Innan en fastbränslepanna stängs av bör den drivas vidare för att ladda upp ackumulatortanken, förutsatt att den inte är fulladdad.

    De mindre fastbränslepannorna KronoP3 och StbP4 samverkar bra i par med de större fastbränslepannorna StbP3 och LexP4. Speciellt under tidsperioder där endast en stor panna inte räcker till vid eventuella spetslaster.

    Något som har observerats under studien är att maximal effekt sällan uppnås och att ackumulatortanken under flera tidsperioder inte töms helt. Blir driften mer konsekvent med att köra pannorna på högre effekter och nyttja ackumulatortanken tills den är tom kan drift med bioolja minskas ytterligare.

    För att uppnå de lösningar som föreslås i beräkningsmodellen kan ett predikteringsverktyg som ger en belastningsprognos vara till hjälp. Det verktyg som har tagits fram i studien visar potential trots de knappa resurser som spenderats på det. Det viktigaste är utföra mer tester och aktivt arbeta in rutiner för verktyget i produktionsplaneringen.

    De lösningar som presenteras hade haft en potential att spara in cirka 2 Mkr 2015–2017 om de föreslagna driftstrategierna hade varit anammade. Modellen beräknade inte ekonomiskt mer fördelaktiga scenarion under alla observerade tidsperioder, vilket uppmuntrar en studie där perspektivet vidgas till hela året. Storleken på de potentiella besparingarna kan anses vara små, cirka 0,75 % av de totala driftkostnaderna 2015–2017. Dock krävs ingen investering vilket kan öka motiven till att se över hur drift och produktionsplanering går till idag.

    Med minskad andel bioolja och ökad andel skogsflis hade utsläppen av CO2-eq, CO och NOx potentiellt ökat. Därför föreslås en djupare analys för att bedöma eventuella effekter av ökade utsläpp. Om för höga utsläppsnivåer av NOx uppnås kan TEAB bli skyldiga att betala kväveoxidavgifter, vilket minskar lönsamheten.

    Modellen har förbättringspotential och flera användningsområden. Uppfattningen efter studien är att tillsammans med predikteringsverktyg kan produktions-planeringen göras enklare. Dessutom kan nya idéer om hur driften bör ske testas på förhand och därmed omfatta fler drifttimmar.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 38.
    Forsberg, Åsa
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap.
    Energieffektivisering i ett verkstadsföretag: En analys av energibesparande åtgärder samt uppvärmnings- och kylsystems driftkostnader och koldioxidutsläpp2010Independent thesis Basic level (university diploma), 15 poäng / 22,5 hpOppgave
    Abstract [en]

    The energy use in a workshop company has been examined in this work in order to find areas for energy efficiency improvement. The combined oil and electricity heating in the company were compared with other alternative heating systems including cooling of the premises in following combinations:

    1. Ground source heat pump for heating and cooling
    2. District heating and absorption cooling
    3. District heating and low temperate surface water cooling

    Energy use, operation costs and carbon dioxide emissions were calculated for the current heating systems and the three alternatives including cooling. The ground source heat pump for heating and cooling decreases bought energy with 34 MWh annually compared to current heating only. The district heating and low temperate surface water cooling has the largest reduction of operation cost and carbon dioxide. The operation cost decreases with 42 kSEK and the carbon dioxide with 43 metric ton CO2 annually. The differences between the alternatives were smaller concerning the operation costs. The ground source heat pump alternative had smaller reductions of carbon dioxide than the other two alternatives with district heating.

    An alternative heating and cooling system can also lead to alternative energy use. The choice is between electrical or heat energy. A weighting can be done to evaluate the energy use for heating on basis of how much energy is needed in order to generate the energy the end user buys. A 2.5 factor for electrical energy entails the alternative with district heating and low temperate surface water cooling gets the lowest heating and cooling energy in comparison.

    An inventory of the lighting was also done. The company has already an energy effective lighting but yet another saving of 2 MWh can be done annually without replacement of armatures.

    Finally, the operation time of the compressor was calculated with a mean value of 11 hours per day. The compressor delivers pressure air to machines and tools. There can be a great demand for pressure air in the workshop but the operation time can also be an indication of leakage in the air net.

    Fulltekst (pdf)
    FULLTEXT01
  • 39.
    Frodeson, Stefan
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013). Environmental and Energy Systems.
    Towards Understanding the Pelletizing Process of Biomass: Perspectives on Energy Efficiency and Pelletability of Pure Substances2019Doktoravhandling, med artikler (Annet vitenskapelig)
    Abstract [en]

    The use of fossil resources has to decrease and the use of renewable resources has to increase significantly to mitigate the climate change. In this change towards more renewable resources, biomasses will play an important role, both for energy use and for products. Thus, the utilization of biomasses must be optimized, both linked to which biomass species that are used, as well as the actual production processes. This thesis relates to the production of lignocellulosic biomass pellets, with the purpose to increase the understanding of how a pellet process can be improved. 

    There are many benefits to pelletize the biomass, such as increased density, more economical transports solutions and increased doseability. However, there is a lack of knowledge on how different biomass species affect the actual pelletizing. This causes pellet producers to strive for a feedstock with a chemical composition that is as uniform as possible, which reduces the possibility of increasing intake of, for example, seasonal or residual products of other kinds.

    If pellet producers can handle, predict and combine different biomaterials over time without stopping the production, new ways of acquiring raw materials for production would be possible. This will be important for future pellet producers, as the general use of biomasses will increase, so will the competition of the raw material. It will also be of importance in developing countries, which have a greater variation in wood species than today's large pellets producing countries. 

    This work has been focused on understanding biomasses pelletability, and the method has been to start with components such as, cellulose, hemicellulose, lignin etc. Results shows that there is a significant difference between the hemicelluloses, xylan and glucomannan, in terms of pelletability. During pelletizing, xylan changes its form, generates hard pellets and, correlated to pelletability, xylan are affected by actual moisture content or added water to the process. Glucomannan, however, shows the opposite, a low impact on pelletability and a minimal impact from water during the pelletizing process. A difference that can explain the difference in pelletability, between hardwood and softwood. 

    Solutions to improve the pelletizing process have also been studied. One result is that adding oxidized starch additive, reduces the energy consumption in the pelletizer and increasing the durability of the pellets, more than native starches. Another result is that a two-stage drying technique, reduces the heat power consumption per tonne of dried materialand at the same time increases the drying capacity. Also, the possibilities for a pellet producer to handle, predict and combine different biomaterials has been studied. Presented results show howbiomasses from Zambia can be used as an single resource or in different resources combinations in a pellet production. 

    Finally, a recommendation to pellet researchers to include the cellulose material, Avicel, in single pellet studies. By using the same reference material, the methods can be normalized and the pelletability of biomaterials can be validated in a new way. This step would develop the research in the field, and the possibility of increased use of biomass towards the use of more renewable resources in pellet production.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
    Download (jpg)
    preview image
  • 40.
    Frodeson, Stefan
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    Berghel, Jonas
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    Renström, Roger
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    Pneumatic dryer as a second step in a two step drying technique2013Inngår i: Sixth Nordic Drying Conference NDC 2013, 2013Konferansepaper (Fagfellevurdert)
  • 41.
    Frodeson, Stefan
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    Berghel, Jonas
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    Renström, Roger
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    The Potential of Using Two-Step Drying Techniques for Improving Energy Efficiency and Increasing Drying Capacity in Fuel Pellet Industries2013Inngår i: Drying Technology, ISSN 0737-3937, E-ISSN 1532-2300, Vol. 31, nr 15, s. 1863-1870Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    The use of wood fuel pellets has increased worldwide in recent years, and pellet producers conclude that the lack of drying capacity is a barrier to increased production. In this study, we develop a concept of two different dryers called the two-step drying technique. The aim is to show the potential for increasing the drying capacity and improving energy efficiency when introducing a second dryer into the pellet plant. The study is theoretical and based on an industrial packed moving bed dryer. It shows that the drying capacity increased by 22% when a pneumatic second dryer was used.

  • 42.
    Frodeson, Stefan
    et al.
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap. Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013). Environmental and Energy Systems.
    Linden, Pär
    Wallenberg Wood Science Centre, Department of Fibre and Polymer Technology, KTH Royal Institute of Technology, SE-100 44 Stockholm, Sweden.
    Henriksson, Gunnar
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Berghel, Jonas
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Compression of Biomass Substances—A Study on Springback Effects and Color Formation in Pellet Manufacture2019Inngår i: Applied Science, E-ISSN 2076-3417, Vol. 9, nr 20, artikkel-id 4302Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    In order to increase the use of a variated raw material base for pellet production with a maintained density level, knowledge of the biomaterials’ ability to counteract any springback effects is essential. In this study, the springback effects were investigated for single press produced pellets from cellulose, hemicelluloses, pectin, and two woods at different moisture contents. The change in pellet coloring was also tested through a spectrophotometer for both xylan and carboxymethyl cellulose (CMC) pellets. The results show that the density of xylan pellets is much higher than glucomannan, for both green and cured pellets, and that the length of the pellets, as well as springback contribution, differ between the hemicelluloses. The study also presents results showing that both xylan and CMC pellets have a mutually identical spectrum and that the changes in the structure of xylan are not only related to moisture content, but are also pressure-related. The study also postulates that the color difference of the xylan pellets is a result of physical changes in the structure, as opposed to being of a chemical nature.

    Fulltekst (pdf)
    Frodeson2019
  • 43.
    Fryklund, Jenny
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap.
    Småskalig säsongslagring av solenergi för uppvärmning av bostäder: Simulering av lagerutformning och konsekvensen av adderade uppvärmningsbehov motsvarande en pool och ett atrium2010Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hpOppgave
    Abstract [en]

    The sun is a huge energy source with great potential of providing energy to the heating of homes and other buildings in an environmentally sustainable manner. In order to provide buildings with energy from the sun it is necessary to transfer the energy supply over time to when the demand arises. By storing the heat in a seasonal storage, solar energy from the summer can be used in the winter when the demand for heating is greatest.

    Today's existing plants are mainly in Europe and particularly in Germany. These facilities are designed to supply heat demands greater than 400 MWh and covers about 40-50 % of this need which consists of energy for space heating and domestic hot water. How much of the heat demand that is covered, the solar fraction, is partly due to losses from the storage which in turn is connected to the surface area of the storage. The bigger a storage, the smaller the losses because of the decreasing relationship between surface area and storage volume. Looking at the size of the seasonal storages that are currently in operation, the question if seasonal storage is also suitable for installations designed for heat demands smaller than 400 MWh arises.

    Jonas Haglund at the architect office Skanark AB in Karlstad is planning an accommodation of 40 flats and hopes that seasonal stored solar energy can serve as the main energy source for space heating and hot water. In order to make housing more attractive he is considering the idea of adding other features, like a pool and an atrium, that also require heating but with lower temperature requirements. Haglund would like to investigate whether the efficiency of the solar collector increases when the extra energy demands are added and if the energy cost, for those demands, in this way can be reduced.

    The purpose of this study is to investigate the possibility of covering a large fraction of a small-scale annual heat demand corresponding to about 40 newly built apartments. The study shall present the solar fractions that can be achieved with different storage concepts when storage size and collector area is varied. The study will also answer how the solar fraction will change if a heating demand with lower temperature requirements and varied character is added to the basic domestic heating and if the added energy demand to some extent can be free. These questions are answered by calculations and simulations with the simulation software COMSOL Multiphysics.

    The results show that it is possible to obtain solar fractions above 80% with sufficient collector area. Suitable storage volume varies depending on the specific storage concept. Simulations of seasonal storage in a tank show that a storage volume of 13 m3/MWh is an appropriate size, while the corresponding figure for duct storage in clay is 20 m3/MWh. An added heating demand of low temperature character increases the efficiency of the solar panels and creates, so called, free energy.

    Fulltekst (pdf)
    FULLTEXT01
  • 44.
    Fryksenius, Ann
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap.
    Effektivisering av fördimentering med hjälp av interna strömmar på Skoghalls bruk, Stora Enso2012Independent thesis Basic level (university diploma), 15 poäng / 22,5 hpOppgave
    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 45.
    Fryksenius, Johan
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Lagning av slaggskänkar i stålindustrier med MIG/MAG- svetsning och Lindbergsmetoden: En fördjupning och jämförelse i tidsåtgång, energianvändning samt energikostnader mellan MIG/MAG-svetsning och Lindbergsmetoden2017Independent thesis Basic level (university diploma), 15 poäng / 22,5 hpOppgave
    Abstract [en]

    Sweden stands today with major challenges to reduce the impact on the climate and the environment. A big part of managing to achieve a sustainable society is to reduce energy consumption. Today the industry accounts for one third of Sweden's energy consumption and in the steel industry, there is great potential to make energy savings.

    There are around hundred steel mills in Sweden and these produce a large amount of steel every year. In the manufacturing process, when the steel is tapped into ladles there is formed at thin layer of unwanted residue on the top of the ladle. This product is called slag. The residue product that is not used is scraped to a slag ladle. When this process is performed, follows steel of finer quality in to the ladle. The finer the quality of the steel burns a hole in the slag ladles that can be about 300-500 millimetres in diameter.

    With the current technology, are the slag ladles repaired using MIG/MAG welding. This method is well established in the steel industries. The method is a rather slow process of welding, the techniques must sit and the repairing takes about five weeks. The process is both inefficient, energy- intensive and expensive. Which also results in a big impact on the climate and the environment.

    Thomas Lindberg is an inventor who had an idea. All repair and splicing of railway track using a method called Termite welding. The method applies a composition of iron and aluminium powder is heated and forms a volume of molten metal in a short time. Thomas thought that this method would be well suited to the repair slag ladles in the steel industries. The method works well and there have been thoughts that the method has significant advantages over MIG/MAG welding.

    Therefore, these two methods were compared regarding of the time consumption, energy consumption and energy costs.

    To analyze the methods there were interviews including welding techniques and the calculations was based on a general steel mill in Sweden.

    The study showed that the Lindberg method was is a good alternative to MIG/MAG welding with better characteristics regarding; time consumption, energy consumption and energy costs. 

  • 46.
    Garcia Lawson, David
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper (from 2013).
    Produktion av näringspellets med varierad mekanisk kraft och ligninhalt: Utvärdering av pelletsegenskaper och energianvändning2019Independent thesis Basic level (university diploma), 15 poäng / 22,5 hpOppgave
    Abstract [sv]

    En fortsatt ökning av koldioxidutsläppen leder ekosystemen på jorden mot snabba, farliga och irreversibla klimatförändringar. Den svenska skogsindustrin är en viktig aktör för att tillfredsställa framtidens efterfrågan på förnyelsebara bioprodukter. Produktionsökningen innebär ökad påtryckning på de svenska skogsmarkerna. Samhället, regeringen, företag och individer har ett ansvar att avverkningen av skog förblir hållbar.

    Reningsverken inom massa- och pappersindustrin producerar en stor andel biomassa i form av bio- och fiberslam. Bio- och fiberslamm innehåller näringsämnen som kan returneras till skogen. Uppgraderingen av biomassa till biokol har påvisade egenskaper som förbättrar skogsmarkens bördighet, främst genom att höja markens pH-värde. Biokol förbättrar hållningen av näringsämnen i marken genom katjonsadsorption, vilket påverkar träd och växters tillväxt. Markens sammansättning förändras när biokol tillförs, vilket påverkar den biologiska mångfalden i ekosystemen. Biobränsleaskan som utvinns från eldningspannorna inom pappersindustrin innehåller baskatjoner med alkaliskt pH-värde, vilket motverkar försurning i skogsmarker.

    Nackdelen med biomassa är den höga bulkdensiteten, vilket påverkar logistiken kring transport och lagring. Det finns metoder för att lösa problemen med logistiken, exempelvis genom sammanpressning. Sammanpressning är en väl beprövad metod för att uppgradera biomassan till pellets och förbättra biomassans egenskaper. Omvandlingen av biomassa till pellets ökar densiteten, mekaniska hållfastheten och gör att fuktupptagningsförmågan minskar. Pelletering medför att en homogen produkt kan produceras och levereras.

    Syftet med denna studie var att öka kunskaper om hur lignin som additiv, samt hur mekanisk kraft påverkar näringspelletsens egenskaper samt energianvändning.  För att producera pellets genomgicks två moment, en förundersökning och en försöksmatris. Målet med förundersökningens var att införskaffa riktvärden och ge ett underlag till försöksmatrisen. Försöksmatrisen är en fortsatt studie på hur ligninhalt och mekanisk kraft påverkar näringspellets egenskaper. Ligninhalten som analyserades var 5, 10, 15 och 20 % med mekanisk kraft på 5, 10 och 15 kN. Näringspelletsen har utvärderats utifrån egenskaperna densitet, hårdhet, pH, fuktupptagningsförmåga samt energianvändning.

    För att pelletera de olika blandningarna användes singel-pelletspressen som finns på Karlstad Universitet. Pelletsegenskaperna testades i labblokalerna på Karlstad Universitet. 

    Resultatet visar att testserien med mekanisk kraft på 15 kN och ligninhalten 20 % resulterade i högst densiteten, hårdhet, fuktupptagningsförmåga samt näst högst energianvändning. Studiens testserier varierade enligt följande:

    • Densiteten i studien varierar mellan 843,5- 1 054 kg/m3
    • Hårdheten i studien varierade mellan <1–3,7 kg
    • Fukthalten i pelleten varierade mellan 8,7 % och 9,2 % efter 96 timmar
    • pH-värdet varierade mellan 8,7–9,58 efter 24 timmar och minskade mellan 2- 4,9 % efter 48 timmar
    • Energianvändningen varierade mellan 105,5- 129,5 J
    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 47.
    Gustafsson, Christoffer
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Kombinerad sol- och luftvärmepumpsteknik för småskalig tappvarmvattenuppvärmning: Design och dimensionering av förångare och solfångare2012Independent thesis Basic level (university diploma), 15 poäng / 22,5 hpOppgave
  • 48.
    Gustavsson, Johny
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Påverkan på lönsamhetsberäkningen för solcellsanläggningar vid förbättrad prediktering av elutbytet2015Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 300 hpOppgave
    Abstract [sv]

    FN:s klimatpanel, IPCC, konstaterar att förutsättningarna för liv på jorden förändras och att denna förändring härleds med största sannolikhet till människan. Konsekvenserna påstås av andra framgångsrika forskningsinitiativ vara av sådan omfattning att det är motiverat att tala om en ny geologisk epok, Antropocen. En betydande drivkraft i denna förändring är människans utsläpp av växthusgaser som till del kan härledas till ett elbehov. Solceller är en teknik med vilken el kan produceras med betydligt mindre utsläpp av växthusgaser än konventionella tekniker. Utbyggnaden av solel är således en eftersträvansvärd miljöåtgärd.  Lönsamheten för solel har varit ett hinder för utbyggnaden, i synnerhet för kommersiella anläggningar. En känslighetsanalys genomförd i en studie från 2014 som undersöker lönsamheten för solcellsanläggningar i Sverige visar att den beräknade elproduktionen det första året är den faktor, näst efter den initiala investeringskostnaden, som har störst påverkan på lönsamhetsberäkningarna. Den mest noggranna metoden för prediktering av elproduktionen det första året för en tilltänkt solcellsanläggning innebär användandet av kommersiella programvarupaket som PVsyst, Polysun och PV*SOL. I en studie från 2014 där några av dessa programvarupakets noggrannhet har jämförts konstateras en diskrepans i storleksordning sju till nio procent. Enligt samma rapport kan merparten av denna felberäknade elproduktion härledas till solcellsmodellen. Solcellsmodellen är den del av programvarupaketen som simulerar solcellens elproduktion utifrån värden på solinstrålning och solcellens temperatur. Det finns flera olika solcellsmodeller varav vissa påstås vara mer noggranna än andra. Det programvarupaket som sannolikt är vanligast förekommande vid projektering av solcellsanläggningar, PVsyst, använder inte den variant av solcellsmodell som påstås vara mest noggrann.  I det här examensarbetet utreds hur implementeringen av en ny och mer noggrann solcellsmodell i PVsyst skulle påverka lönsamhetsberäkningarna för kommersiella solcellsanläggningar i Sverige. Arbetet består av två delar varav den ena delen genererat indata till den andra. I den första delen av arbetet har den mer noggranna solcellsmodellen och den solcellsmodell som återfinns i PVsyst programmerats i MATLAB. Noggrannheten vid återskapande av elproduktion utifrån mätdata har beräknats och skillnaden i noggrannhet mellan solcellsmodellerna har utgjort indata till den andra delen av arbetet, lönsamhetsberäkningarna. Lönsamhetsberäkningarna i det här arbetet springer ur de yttre förutsättningar som identifierats för ett verkligt fall där intressenten utgörs av en icke-privat aktör med en markyta tillgänglig för en solcellsinstallation. Resultatet visar att med den nya solcellsmodellen erhålls ett två procent mer noggrant beräknad elproduktion vilket motsvarar i storleksordning en fjärdedel av den totala diskrepansen hos predikteringsverktyget PVsyst. Detta slår inte igenom i lönsamhetsberäkningen i någon betydande omfattning men skulle hela diskrepansen kunna elimineras möjliggör det användandet av en kalkylränta ökad med cirka en halv procent. I arbetet framgår också att kommersiella solcellsanläggningar redan idag kan vara lönsamma då ett positivt nuvärde beräknats utifrån en kalkylränta på fem procent för en fix anläggning som utnyttjar markytan maximalt.

    Fulltekst (pdf)
    fulltext
  • 49.
    Hagelqvist, Alina
    Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013), Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper.
    Batchwise mesophilic anaerobic co-digestion of secondary sludge from pulp and paper industry and municipal sewage sludge2013Inngår i: Waste Management, ISSN 0956-053X, E-ISSN 1879-2456, Vol. 33, nr 4, s. 820-824Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Residues from forest-industry wastewater-treatment systems are treated as waste at many pulp and paper mills. These organic substances have previously been shown to have potential for production of large quantities of biogas. There is concern, however, that the process would require expensive equipment because of the slow degradation of these substances. Pure non-fibrous sludge from forest industry showed lower specific methane production during mesophilic digestion for 19 days, 53 ± 26 Nml/g of volatile solids as compared to municipal sewage sludge, 84 ± 24 Nml/g of volatile solids. This paper explores the possibility of using anaerobic co-digestion with municipal sewage sludge to enhance the potential of methane production from secondary sludge from a pulp and paper mill. It was seen in a batch anaerobicdigestion operation of 19 days that the specific methane production remained largely the same for municipal sewage sludge when up to 50% of the volatile solids were replaced with forest-industry secondary sludge. It was also shown that the solid residue from anaerobic digestion of the forest-industry sludge should be of suitable quality to use for improving soil quality on lands that are not used for food production.

  • 50.
    Hagelqvist, Alina
    Karlstads universitet, Fakulteten för teknik- och naturvetenskap, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik.
    Forest industry sludge as a resource for energy recovery2009Licentiatavhandling, med artikler (Annet vitenskapelig)
    Abstract [en]

    Forest industries produce large amounts of carbon rich sludges as by-products in their processes. Presently sludge is treated as a poor quality biofuel for co-incineration, some mills treat it solely as a disposal problem. This thesis provides an introduction to production, composition and disposal issues of sludge. It also includes a presentation of strategies for sludge handling.

    The main concern with energy recovery from sludge is connected to high content of water (50-80%). Mechanical dewatering is an energy efficient method of decreasing the water content. However, there are limitations to how far sludge can be dewatered mechanically. Thermal dewatering is sometimes required to dewater the sludge beyond these limits, in order to obtain a high quality biofuel for incineration and/or thermal gasification. It is often inefficient, from an energy point of view, to incorporate thermal dewatering in the sludge handling strategy.

    An interesting alternative to thermal processes is anaerobic digestion, which is a biological process used for energy recovery. Advantages with anaerobic digestion include biogas production, efficient treatment of sludge with high content of water and potential for nutrients recovery. The process and the kinetics of anaerobic digestion are presented.

    The aim of this thesis is to present a method for evaluating different sludge handling strategies from an energy perspective, and to further develop anaerobic digestion as a process for energy recovery from sludge. The thesis is based on two papers. Paper I presents an inclusive approach with focus on energy use and energy recovery in wastewater management, including wastewater treatment and sludge handling. Paper II explores the possibility to enhance biogas production by anaerobic co-digestion of pulp mill sludge with municipal sewage sludge.

    Fulltekst (pdf)
    FULLTEXT01
123 1 - 50 of 123
RefereraExporteraLink til resultatlisten
Permanent link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf