Lämmönvarastointimenetelmät ja niiden toteutettavuus

This Master’s thesis is part of Finnish Academy project Solar Community Concept (SCC), which aims to find scientifically based methodologies and solutions for the major challenges and obstacles in the implementation of a solar community concept in the Finnish environment. Main objective of this Master’s thesis to find the most feasible method for seasonal storage of solar heat under Finnish conditions. Does Finnish ground and environmental conditions enable seasonal storing? And if, what kind of storage is best suited for the SCC project? Following methods were studied with literature survey and case studies aquifer thermal energy storage (ATES), borehole thermal energy storage (BTES), cavern thermal energy storage (CTES), pit thermal energy storage (PTES), tank thermal energy storage (TTES) and combi storage which combines multiple methods. Finnish environment, ground conditions and SCC project set some limitations and requirements for the storage. These limitations and requirements were taken into account in evaluation of different storage methods. Required storage volumes for each method were calculated. Required volume and cost estimates from literature were used when the most feasible method was chosen for SCC project. Based on those criteria borehole thermal energy storage was chosen to be most suitable thermal energy storing method for SCC because of its simple, small scale feasible and cost effective features. Suggested storage has storage volume of 62 000 m3 with 140 boreholes. Boreholes are 43 meters deep and they are drilled into hexagonal. Cost estimate of the seasonal storage ranges between 0.3 M€ - 0.48 M€.Tämä diplomityö on osa Suomen Akatemian projektia Solar Community Concept (SCC), jonka tarkoituksena on löytää tieteellisesti perusteltuja ratkaisuja suurimpiin haasteisiin ja ongelmakohtiin joita suomen ilmasto-olosuhteet asettavat aurinko-lämpöä päälämmitysenergianlähteenä käyttävän aurinkokylän rakentamiselle. Tämän diplomityön päätavoitteena on selvittää onko olemassa toteutuskelpoisia menetelmiä aurinkolämmön kausivarastointiin Suomen olosuhteissa? Ja jos, niin minkälainen kausivarasto sopii parhaiten SCC projektin tarpeisiin. Seuraavia kausivarastointimenetelmiä tutkittiin kirjallisuustutkimuksen ja esimerkkitapausten avulla: pohjavesivarasto, porareikävarasto, luolavarasto, allasvarasto, säiliövarasto ja yhdistelmävarasto. Suomen ilmasto, maaperä ja SCC projekti asetti varastointimenetelmille vaatimuksia ja rajoituksia, joita käytettiin arvioitaessa kausivarastointimenetelmiä. Eri menetelmien vaatima varastointitilavuus määritettiin käyttäen menetelmien varastointitehoja. Varastojen koon ollessa tiedossa käytettiin kirjallisuudesta saatuja hinta-arvioita kullekin menetelmälle. Ympäristön ja talouden asettamat rajoitukset otettiin huomioon valittaessa toteutuskelpoisinta menetelmää SCC projektille. Arvioinnissa käytettyjen kriteerien puitteissa porareikävarasto osoittautui toteutus-kelpoisimmaksi kausivarastointimenetelmäksi SCC projektille. Porareikävaraston etuja olivat yksinkertaisuus, pienikokoisen varaston toteutettavuus ja kustannustehokkuus. Ehdotettu kausivarasto on tilavuudeltaan 62 000 m3 ja siinä on 140 kappaletta 43 metriä syviä porareikiä. Hinta-arvio kausivarastolle vaihtelee välillä 0.3 M€ - 0.48 M€

Implementation of a workflow modeling tool

Modernien järjestelmäpiirien suunnitteluprosessi on yhä monimutkaisempaa. Suunnitteluprosessin hallinnassa voi olla avuksi perinteisesti yrityksen prosesseja korkealla tasolla tarkkaileva työvuomallinnus. Työvuomalleja käytetään tyypillisesti analysointiin ja simulointiin, mutta ne voivat myös olla suoraan tosielämän toimintaa ohjaavia. Suunniteluprosessin mallinnukseen on käytetty olemassaolevia työkaluja kuten UML, YAWL ja BPMN. Nämä työkalut ovat tyypillisesti ominaisuuksiltaan hyvin laajoja, joka hankaloittaa niiden käyttöönottoa ja ymmärrystä. Tässä työssä tavoitteena oli kehittää ominaisuuksiltaan rajattu mutta silti oleelliset tilanteet kattava graafinen työvuomallinnustyökalu, joka soveltuu erityisesti nopeaan työskentelyyn. Työn tuloksena on avoimen lähdekoodin sovellus Woke. Woke kehitettiin C++-kielellä Qt-ohjelmistokehyksen päälle. Woken kehityksessä keskityttiin uudenlaiseen mallin nopean rakentamisen mahdollistavaan näppäimistösyötteeseen perustuvaan toimintamalliin. Mallin visualisoinnissa keskityttiin erityisesti käyttökokemukseen taulutietokoneilla. Sovellus saavutti sille asetetut tavoitteet, ja tarkastellussa esimerkkitapauksessa työkalu suoriutui positiivisesti muihin vastaaviin työkaluihin verrattuna

HUOLINTA-ALAN YRITYKSEN ASIAKASPORTAALIN SELVITYS JA KEHITTÄMINEN

Tämän opinnäytetyön tavoitteena on selvittää, millä järjestelmän ominaisuuksien avulla voidaan luoda arvoa asiakkaalle ja kohdeyritykselle tavalla, joka edistää yhteistyötä, tietovirtaa ja helpottaa toimitusketjun hallintaa. Päätutkimuskysymys on seuraava: Millä huolinta-alan yrityksen asiakasportaalin ominaisuuksilla voidaan luoda arvoa asiakkaille ja kohdeyritykselle itselleen? Alatutkimuskysymykset ovat seuraavat: Miten toimitusketjun hallintaa voidaan edistää? Miten tietovirtaa ja asiakasyhteistyötä voidaan parantaa? Tutkimus on tapaustutkimus, ja tutkimusmenetelmänä käytettiin laadullista tutkimusta. Työmenetelmänä käytettiin teemahaastattelua. Asia on tärkeä kohdeyritykselle, koska huolinta-alalla on kovasti kilpailua ja toiminta on usein, muttei toki aina, pienikatteista liiketoimintaa, jossa volyymi ratkaisee. Kasvattaakseen liiketoimintaansa yrityksen on jatkuvasti hankittava uusia asiakkaita ja vastattava asiakkaiden muuttuviin tarpeisiin. Pelkkä vanhojen asiakkaiden tarpeiden täyttäminen ei riitä, koska asiakkaita myös poistuu markkinoilta. Ne fuusioituvat, lopettavat toimintansa tai vaihtavat kilpailijaan. Työn alussa esitetään tavoite sekä tutkimus- ja työmenetelmä. Sen jälkeen teoriaa siitä, mitä on asiakasyhteistyö ja miten luodaan hyvä asiakaskokemus sekä miten asiakastietovirtaa voidaan parantaa toimitusketjun hallinnan tehostamiseksi. Lisäksi koska lähetysten seurantajärjestelmä on oleellinen osa koh-deyrityksen asiakasportaalia, työssä käsitellään seurantajärjestelmien tekninen perusta. Tämän jälkeen esitellään kohdeyritys ja toimiala, jolla yritys toimii, ja kohdeyrityksen asiakasportaali. Kohdeyrityksen henkilöitä haastateltiin tavoitteena kerätä mielipiteitä, tietoja ja käytännön kokemuksia seurantajärjestelmistä ja asiakasportaalista. Haastatteluilla kerätyllä aineistolla ja sen vertaamisella teoriaan saatiin vastaus päätutkimuskysymykseen sekä teorian että käytännön tasolla. Tuloksista on hyötyä kohdeyritykselle. Asiakasportaalin tulee tarjota oikeellisia ja oikea-aikaisia tietoja. Lisäksi ominaisuuksien tulee olla tarpeenmukaisia ja helpottaa ihmisten työntekoa. Tällaisia ominaisuuksia ovat lähetyksen seurantajärjestelmä, sähköinen arkisto, raporttien tuominen, kuljetustilauksen lähettäminen ja vastaanottaminen, hintojen, tarjouksen ja kuljetusaikataulun saaminen

Web-sovellusten haavoittuvuustestaus osaksi liiketoimintaa

Opinnäytetyön aiheena oli pienyrityksen kehitysprojekti kohti valmiutta web-sovellusten haavoittuvuustestaukseen. Opinnäytetyö suoritettiin päiväkirjamuotoisena toteutuksena ja siinä seurattiin Portswigger-sivustolta löytyvän akatemian harjoitustehtävien suorittamista. Harjoitustehtäviä suoritettiin kattavasti kaikista sivustolta löytyvistä haavoittuvuustyypeistä, jotta saataisiin mahdollisimman laaja käsitys eri haavoittuvuustyypeistä ja niiden hyväksikäytöstä. Työn tavoitteena oli saavuttaa laaja käsitys web-sovellusten haavoittuvuuksista ja tunnistaa muutamia teknisesti ei niin haastavia haavoittuvuustyyppejä, jotta tulevaisuudessa yritys pystyisi kohdistamaan muun yritystoiminnan hiljaisempina jaksoina työtunteja näiden haavoittuvuustyyppien testaamiseen avoimissa haavoittuvuuspalkkio-ohjelmissa. Päiväkirjaseuranta suoritettiin kahdeksan viikon aikana ennalta määritellyn aikataulun mukaisesti ja jokaiselle viikolle oli varattu useampi aihealue, jonka harjoitustehtäviin ja liittyviin tietoperustoihin viikon aikana syvennyttiin. Portswigger-sivustolta löytyvä materiaali oli erittäin hyvin laadittua ja tuki harjoitustehtäviä erinomaisesti. Tämä mahdollisti huomattavan kehittymisen opinnäytetyöprosessin aikana. Alkuperäinen tavoite saavutettiin ja samalla löydettiin kehityskohteita, jotka mahdollistavat jatkokehityksen ja alkuperäisen tavoitteen jatkokehittämise

Implementation of a workflow modeling tool

Modernien järjestelmäpiirien suunnitteluprosessi on yhä monimutkaisempaa. Suunnitteluprosessin hallinnassa voi olla avuksi perinteisesti yrityksen prosesseja korkealla tasolla tarkkaileva työvuomallinnus. Työvuomalleja käytetään tyypillisesti analysointiin ja simulointiin, mutta ne voivat myös olla suoraan tosielämän toimintaa ohjaavia. Suunniteluprosessin mallinnukseen on käytetty olemassaolevia työkaluja kuten UML, YAWL ja BPMN. Nämä työkalut ovat tyypillisesti ominaisuuksiltaan hyvin laajoja, joka hankaloittaa niiden käyttöönottoa ja ymmärrystä. Tässä työssä tavoitteena oli kehittää ominaisuuksiltaan rajattu mutta silti oleelliset tilanteet kattava graafinen työvuomallinnustyökalu, joka soveltuu erityisesti nopeaan työskentelyyn. Työn tuloksena on avoimen lähdekoodin sovellus Woke. Woke kehitettiin C++-kielellä Qt-ohjelmistokehyksen päälle. Woken kehityksessä keskityttiin uudenlaiseen mallin nopean rakentamisen mahdollistavaan näppäimistösyötteeseen perustuvaan toimintamalliin. Mallin visualisoinnissa keskityttiin erityisesti käyttökokemukseen taulutietokoneilla. Sovellus saavutti sille asetetut tavoitteet, ja tarkastellussa esimerkkitapauksessa työkalu suoriutui positiivisesti muihin vastaaviin työkaluihin verrattuna

Feasibility of underground seasonal storage of solar heat in Finland

The global challenge of climate change is urging for renewable energy sources to reduce greenhouse gas emissions. One of the applications of renewable energy is the solar district heating plant, which uses solar heat for space heating on a community scale. Seasonal storage of solar heat is crucial in solar district heating plants as a solution to the mismatch between the energy supply and demand. This is especially important in countries located in high latitudes with high levels of solar insolation and low heating demand in the summer, and low sun insolation and high heating demand in the winter time. This study investigates the selection of the most feasible method for seasonal storage of solar heat at high latitudes. The aim is to identify the key aspects of method selection and design of underground solar heat storage. Practices of underground thermal energy storage in Finland and other countries with similar ground conditions are reviewed. Five heat storage methods are evaluated based on their efficiency, cost, construction method, and suitability for typical ground conditions in Finland. The available methods of seasonal heat storage are compared, and the most promising method for solar heat storage in Finland is proposed. In addition, the potential provided by a combination of two or more methods is examined. The borehole storage method is proposed for storing solar heat in Finland. The combined method with a rock pit used for short-term heat storage and boreholes for long term storage is also an attractive and technically feasible option for Finnish ground conditions.Peer reviewe

Improving the Cybersecurity Awareness of Finnish Podiatry SMEs

In the health and welfare sector, many entrepreneurs and employees are not skilled in information and cybersecurity, even when they are constantly dealing with sensitive data. This case study research examines a team of private Finnish podiatrists and their cybersecurity capabilities. The goal of the study is to gather the most important information and cybersecurity topics and create an easy to-read guide that helps businesses find the framework for their information and cybersecurity and address it in more detail. The results of the case study show that the target organization's most important information and cybersecurity areas are phishing, secure environment, secure communication, passwords, software updates, backups, and physical security. Understanding these topics and following the planned guidelines will strengthen the security posture of all small and medium-sized enterprises (SMEs) in the health and welfare sector

Ilmastovaikutukset ja ympäristölupamenettely

Hankkeessa selvitettiin erilaisia vaihtoehtoja ilmastovaikutusten arvioinnin kytkemiseksi toimintojen ympäristönsuojelulain mukaiseen lupamenettelyyn. Työssä otettiin huomioon kansallisen ja EU:n ilmastopolitiikan kehittyminen sekä neljän vertailumaan sääntelyratkaisut. Ympäristöluvanvaraisista toiminnoista merkittävimpiä ilmastovaikutuksia aiheuttavat päästökaupan piirissä olevat teolliset toiminnat. Muiksi ympäristöluvanvaraisiksi toiminnoiksi, joiden ilmastovaikutusten sääntelyllä voisi olla merkittävyyttä, tunnistettiin jätteenpoltto, kaivokset ja turvetuotanto. Toiminnan ilmastovaikutusten määrittely on sääntelyn kehittämisen kannalta olennainen kysymys. Erityisesti epäsuorien kasvihuonekaasupäästöjen ja muiden ilmastovaikutusten käsittely ympäristölupamenettelyssä vaatisi ohjeistuksen laatimista ja laskentatyökalujen kehittämistä. Hankkeen tarkastelemat sääntelyvaihtoehdot olivat: 1) ilmastovaikutusten arviointi ympäristölupamenettelyssä, 2) lupamääräysten antaminen ilmastovaikutuksista sekä 3) ilmastovaikutukset lupaedellytyksenä. Lisäksi käsiteltiin neljäntenä vaihtoehtona ympäristönsuojelulain tarkistamista liittyen energiatehokkuuteen, ilmastosuunnitelmien huomioon ottamiseen, toiminnanharjoittajan selvilläolovelvollisuuteen sekä velvollisuuteen ehkäistä ja rajoittaa ympäristön pilaantumista. Vaihtoehtoja voidaan ottaa käyttöön asteittain tai erilaisilla yhdistelmillä.Tämä julkaisu on toteutettu osana valtioneuvoston selvitys- ja tutkimussuunnitelman toimeenpanoa. (tietokayttoon.fi) Julkaisun sisällöstä vastaavat tiedon tuottajat, eikä tekstisisältö välttämättä edusta valtioneuvoston näkemystä

Suprapatellar tibial fracture nailing is associated with lower rate for acute compartment syndrome and the need for fasciotomy compared with the infrapatellar approach

Abstract Background Intramedullary tibial nailing (IMN) is the gold standard for stabilizing tibial shaft fractures. IMN can be performed through an infra- or suprapatellar approach. Purpose The aim of this study is to compare the rate of fasciotomies for acute compartment syndrome between infra- and suprapatellar approaches. Methods A total of 614 consecutive patients who were treated with IMN for tibial fracture between October 2007 and February 2020 were included in the study. The approach used for IMN was determined by the operating surgeon. Infrapatellar IMN was performed with the knee in deep flexion position, with or without calcaneal traction. Suprapatellar IMN was performed in straight or semiflexed position. The diagnosis of compartment syndrome was based on clinical analysis, but for some patients, a continuous compartment pressure measurement was used. The primary outcome was the rate of peri- and postoperative compartment syndrome treated with fasciotomies. Results The study sample included 513 patients treated with infrapatellar IMN and 101 patients treated with suprapatellar IMN technique. The mean age of the patients was 44.7 years (infrapatellar technique) and 48.4 years (suprapatellar technique). High energy trauma was seen in 138 (27%) patients treated with infrapatellar technique and in 39 (39%) patients treated with suprapatellar technique. In the suprapatellar group (n = 101), there were no cases of peri- or postoperative compartment syndrome treated with fasciotomies. In the infrapatellar group (n = 513), the need for fasciotomies was stated in 67 patients, 31 patients (6.0%) perioperatively and in 36 patients (7.0%) postoperatively. The rate of fasciotomies (0/101 versus 67/513 cases) differed significantly (p < 0.001). There were no significant differences in the fracture morphology or patient demographics between the study groups. Conclusions The suprapatellar technique is recommended over the infrapatellar approach in the treatment of tibial shaft fractures. The rate of peri- and postoperative compartment syndrome and the need for fasciotomies was significantly lower with the suprapatellar technique. The major cause of increased rate of peri- or postoperative acute compartment syndrome with infrapatellar IMN technique is presumably associated with the positioning of the patient during the operation. Level of evidence 3