Duschvattnets uppvärmning med genomströmningsvärmare och duschvärmeväxlare

Syftet med det här arbetet är att undersöka hur en genomströmningsvärmare fungerar tillsammans med en duschvärmeväxlare. Detta görs genom testning av ett system där dessa kopplats för att fungera ihop och mätvärden tas för olika simulerade duschningar. Värmeväxlarens verkningsgrad beräknas och dess påverkan på genomströmningsvärmarens effektbehov undersöks. En jämförelse görs med värmeförlusterna från ett motsvarande system med varmvattenberedare. Energibesparingarna i årsnivå undersöks för hela systemet. De ekonomiska kostnaderna och vinsten jämförs över en längre period och en återbetalningstid uppskattas. Resultatet diskuteras och slutsatsen blir att systemet är lönsamt vid tillräcklig duschanvändning, som är beroende av användaren och antalet personer.The purpose of this thesis work is to investigate how a flow heater works in conjunction with a shower heat exchanger. This is done by testing a system in which those are linked to work together, and measurements taken for different simulated shower situations. Heat exchanger efficiency is calculated and its effect on direct water heater’s power needs is examined. A comparison is made with heat loss from an equivalent system with water boiler. Annual energy savings is examined for the entire system. The economic costs and profits are compared over a longer period and a payback period is estimated. The results are discussed and it is concluded that the system is viable with adequate shower use, which depends on the user and the number of people using the shower

Case Torpa - en arbetsrapport inom forskningsprojektet ReBo

Rapporten är en del av forskningsprojektet “ReBo - strategier för integrerad hållbar renovering av bostadsbestånd från folkhemsperioden”. Projektets mål är att ta fram integrerade beslutsverktyg som sammanväger kulturhistoriska, arkitektoniska och sociala värden med miljö-, tekniska och ekonomiska aspekter för att uppnå hållbar renovering. Arbetet har genomförts i en transdisciplinär samverkansarena som förenar aktörer från industrin, akademin och samhället. För att få en konkret utgångspunkt i arbetet har vi studerat tre olika fall, eller Case, av bostadsområden som står inför förändring. Denna rapport dokumenterar ett av fallen, Case Torpa. Torpa är klassat som kulturhistoriskt riksintressant. Fasaderna i gult tegel och ljus puts är enhetligt utformade och visar en stor omsorg om detaljerna. Området är uppskattat men fasaderna har fuktskador som behöver åtgärdas och byggnaderna har hög energiförbrukning. Syftet med Case Torpa var att ta fram en metod för att kunna prioritera och samordna olika renoveringsåtgärder men också att dokumentera och testa en konceptuell modell, kallad ReBo-modellen, för att beskriva bostadsområdets olika värden inför en renovering. Metodutvecklingen genomfördes i en arbetsgrupp som representerade samverkanarenas alla kompetenser. Processen varade i strax över ett år och har innehållit fem Casemöten, flera arenaworkshops med alla partners inom ReBo-projektet, mindre möten mellan olika aktörer samt eget arbete utfört av olika aktörer mellan Casemötena. Dokumentation av metodutvecklingsprocessen är baserad på minnesanteckningar och ljudinspelningar från Case möten och material som har tagits fram av projektpartners. För att testa ReBo-modellen har data och information inhämtats från företag, litteraturstudier, internetsökningar, arkiv, kartor, statistik, driftdata, platsstudier, tekniska inventeringar, samtal och e-mail kontakter. Resultatet av metodutvecklingen är en Strategimatris som innehåller byggnadstekniska åtgärdspaket på en axel och faktorer som påverkar vid renovering på den andra. Matrisen fungerar som ett sätt att få överblick över vad som behöver åtgärdas och tas hänsyn till vid renovering. Som komplement utvecklades också en mall för fördjupning av åtgärdspaket som mer i detalj beskriver hur olika aspekter såsom bevarande, miljö och hälsa påverkar och påverkas vid renovering av ett specifikt paket av byggnadskomponenter. Resultatet av arbetet med ReBomodellen är en detaljerad nulägesbeskrivning av Torpa utifrån ett antal valda paramentrar inom områdena allmän beskrivning, teknisk beskrivning, miljöprestanda, arkitektoniska kvaliteter, sociala kvaliteter, kulturhistoriska kvaliteter, och ekonomisk prestanda. Testet visar att och hur modellen kan tillämpas på ett bostadsområde. Rapporten avslutas med reflektioner kring Case Torpa där möjliga sätt att vidareutveckla processerna kring beslutsfattande vid renovering och fortsatt utveckling av ReBo-modellen diskuteras

Thermal properties of concrete with different Swedish aggregate materials

Earlier studies show that different concrete aggregates have different thermal properties, and from this an idea to optimize thermal properties of concrete was developed. The purpose of this master thesis is to investigate thermal properties of concrete so additional costs and negative environmental impacts can be minimized. Measurements of thermal properties of different Swedish aggregates from existing quarries were investigated. It will also study if the thermal properties affect ther thermal expansion of concrete. The experimental study in this work was done in laboratory conditions. Preparation studies that were made before casting concrete were sieving aggregates, density of aggregates and moisture content. While the concrete was fresh standard tests such as slump, air-content and density of fresh concrete were made. When the concrete was 28 days old compressive cube strength and thermal expansion measurement were executed. The thermal properties (thermal conductivity, volumetric heat capacity and thermal diffusivity) were measured on aggregates and concrete cubes with the instrument Hot Disk 2500-S. The results show that the minerals quartz and magnetite have significantly different thermal properties than the other studied aggregates/concretes. The aggregate/concrete with high amount quartz mineral has high thermal conductivity and diffusivity. The aggregates/concrete with magnetite has high thermal conductivity and volumetric heat capacity. The other aggregates and concretes have similar thermal properties. The thermal expansion coefficients have similar values (12.6-15.5∙ 1 /⁰C) for different aggregates, and it was not possible to see if there was a correlation between them and the thermal properties. Thus was the value of thermal expansion coefficient in a range that is normal for concrete. The thermal shock resistance is dependent of the thermal conductivity, thermal expansion coefficient, fracture strength and elastic modulus. The concretes with high thermal conductivity also had high thermal shock resistance whereas so such concrete should better resist rapid temperature changes. The conclusions that can be drawn from this work are that the thermal properties of the aggregates will be reflected in the properties of the concrete. For both thermal conductivity and heat capacity the values for the dry concretes (RH 10-30%) were about 40-70% of the values of the aggregates. Note that this conclusion only applies for thermal conductivity and heat capacity and does not apply on thermal diffusivity, since diffusivity is the ratio of conductivity and capacity it will be similar in the concrete. In this study only two aggregates significantly affected the thermal properties: quartz has high thermal conductivity and diffusivity and magnetite rock has high thermal conductivity and heat capacity. Another conclusion from this study was high thermal conductivity also give high thermal shock resistance, where the concrete resist rapid temperature changes better

En metodik för att utvärdera brandskadescenario på kärnkraftverk

There are a large number of fire scenarios at nuclear power plants that must be analysed to obtain a picture of the fire risk. This report presents a schematic method that can be useful when identifying areas where deeper analysis is necessary. The methodology is based on four possible scenarios. Accepted and generally used calculations methods are available for three of these scenarios. As for the fourth scenario, smoke layer temperature in an adjacent room, there are no general and useful correlations available. For this reason is a large part of this report devoted to describing how such a correlation has been developed. The smaller validation study of the correlation made in the report is promising, but further validation are considered necessary The presented methodology presented provides a rough idea of the fire risks and can be used as a support for decisions on further analysis

Brownification of boreal lakes and streams : a summary of the knowledge state and analysis of trends in water chemistry of three streams in northern Sweden

Brunifiering av ytvatten är idag ett växande problem i många boreala vattensystem. Syftet med studien var att undersöka hur det rådande kunskapsläget ser ut kring brunifiering av ytvatten i boreala sjöar och vattendrag. Studien innefattade även att undersöka bäckar i krycklans avrinningsområde utanför Umeå. Halter för DOC, järn, aluminium och sulfat undersöktes och analyserades i R-Studio, Minitab 18 och Excel för att se om det skett förändring över tid. Resultatet visar att halten DOC har ökat över tid för bäck 2 och 7, vilka är mer eller mindre belägna inom skogstäckta områden. Halten DOC är oförändrad för bäck 4 som är belägen på myrmark. Då skogen runt bäck 2 inte är brukad dras slutsatsen att andra faktorer än enbart markanvändning kan ge signifikant ökning av DOC. Ökningen av DOC kan enligt studien bero på att mängden sulfat minskat markant i bäckarna över tid. Trenden för järn har gått upp de senaste 20 åren i bäck 7 och kan ha påverkan på brunifieringen.Brownification of freshwater is today an increasing problem in many boreal aquatic systems. The aim of this study is to investigate the knowledge state of brownification of freshwater in boreal lakes and streams. This study also contained an analysis of streams in the Krycklan catchment outside Umeå. Concentrations of DOC, iron, aluminum and sulphate were examined and analyzed in R, Minitab 18 and Excel to see if there were any changes over time. The results showed an increase in DOC over time for stream 2 and 7, which are located in forest covered areas. Concentrations of DOC remained unchanged for stream 4 which is located on mires. As the forest around stream 2 has not been managed it is concluded that other factors than land use alone could significantly increase DOC. According to this study the increase in DOC could be a result of reduced amounts of sulphate in the streams over time. The trend of iron has gone upwards the last 20 years in stream 7 and might affect the brownification

Statusövervakning av plattvärmeväxlare - med hjälp av modellsimulering i Simscape

The steel company SSAB in Borlänge has five plate heat exchangers that they use to cool the process water. The water is used to cool the steel after hot rolling. The exchangers need to be cleaned sometimes because of fouling, that reduces the cooling efficiency. This results in higher energy use and higher costs in the end. The goal of this paper is to create a model of a plate heat exchanger to make different kinds of simulations. And to develop an algorithm to be able to monitor and alert when the exchanger needs to be cleaned. A model in Simscape has been created that works good enough under certain circumstances. With help from the model and measurement data two analyses where made to examine if the exchangers are cleaned too frequently or too infrequently to day. The result of both analyses is that the exchangers to day probably are cleaned too often. Too get a working algorithm more work and evaluation needs to be done. It is shown that you can base an algorithm on monitoring the pressure

Möjligheter att minska energianvändningen i småhus - en jämförande studie av värmelagring i olika stomsystem

The development of more energy-efficient buildings is today mostly a matter of using less energy than current building norms requirements. A means of responding to the ever-tighter energy requirements is to make use of the energy-storing ability. In order to fully utilize a building's energy-storing ability, a heavy frame composed of brick, concrete, lightweight concrete or other stone materials must be selected, as they have better ability to store and deliver surplus-heat than a lightweight frame. The thesis aims to examine how energy storage works and what factors that provide the most advantageous indoor temperature when heat supply ceases during ten hours. From a social perspective, the profit with suspensions of heat is that energy companies ' power peaks will be lower. In addition, a delayed power consumption could probably use the industry's excess heat. From the user perspective the profit is reduced heating and a possible opportunity to buy cheaper energy. The results of the simulations show that the most effective measure for reducing the temperature difference is to reduce the surface resistance, which is also the most difficult. Other important measures are to allow a roof, foundation and inner as well as outer walls to be made of concrete. Furthermore, the building should be as airtight as possible and surfaces should be smooth and well-exposed. With these measures, a comfortable indoor temperature can be maintained during ten hours without active heating system. Keywords: thermal inertia, energy storage, energy use, concrete, surface resistance, heavy frame, lightweight concrete framesUtvecklingen av mer energieffektiva byggnader handlar idag till stor del om att använda mindre energi än gällande byggnormskrav. Ett sätt att bemöta de ständigt hårdare energikraven är att utnyttja byggnaders värmelagrande förmåga. För att kunna utnyttja en byggnads värmelagringsförmåga optimalt bör en tung stomme bestående av tegel, lättbetong, betong eller annat stenmaterial väljas, då dessa har bättre möjlighet att lagra och avge överskotts-värme än en lätt stomme. Examensarbetet syftar till att undersöka hur värmelagring fungerar och vilka faktorer som ger den mest fördelaktiga inomhustemperaturen då värme-tillförseln upphör under en stor del av dygnet. Vinsten med tillfällig avstängning av värmen är ur ett samhällsperspektiv att energibolagens effekttoppar blir lägre. Dessutom skulle ett fördröjt effektuttag kunna tillvarata industrins överskottsvärme. Ur brukarperspektiv är vinsten minskad uppvärmning och eventuell möjlighet att köpa billigare energi. Resultaten av de utförda simuleringarna visar att den mest effektiva åtgärden för att minska temperaturdifferensen är att minska värmeövergångsmotståndet, vilket också är den svåraste. Andra betydelsefulla åtgärder är att låta tak, grund samt inner- och ytterväggar vara av betong. I tillägg bör ytorna vara släta och välexponerade samt delarna hopsatta så att byggnaden blir så tät som möjligt. Med dessa åtgärder kan en komfortabel inomhustemperatur bibehållas efter tio timmar utan aktiv uppvärming

Mötet mellan glas och betong, Fönsterinfästning - funktion och estetik

Good architecture is innovative use of engineering principles along with satisfying use of design in a pleasing and aesthetically acceptable manner. The majority of current window expressions are characterized/affected by a dominant frame. In this report alternative construction solutions will be presented and examined. The expression that the investigation strives for is a window in a wall-sandwich element of concrete and isolation with a minimal window frame or a non-visible attachment frame of the window. Specific material is chosen; glass and concrete. To give the reader full comprehension of the attempt, the expression is shown in illustrations. Interesting practical solutions are introduced with pictures and blueprints. The reader will get an insight in the demands and standards that have to be fulfilled for a good result. The window must fulfill the demands regarding a comfortable indoor climate, limit energy usage, decent light through put, etc. The materials and their characteristics that are utilized in the window and its framing are presented. Two construction proposals are presented and possible problems that may occur during their life-cycle are discussed further at the end of the report