In Sweden, there are about 0.5 million single-family houses that are heated by electricity alone, and rising electricity costs force the conversion to other heating sources such as heat pumps and wood pellet heating systems. Pellet heating systems for single-family houses are currently a strongly growing market. Future lack of wood fuels is possible even in Sweden, and combining wood pellet heating with solar heating will help to save the bio-fuel resources. The objectives of this thesis are to investigate how the electrically heated single-family houses can be converted to pellet and solar heating systems, and how the annual efficiency and solar gains can be increased in such systems. The possible reduction of CO-emissions by combining pellet heating with solar heating has also been investigated. Systems with pellet stoves (both with and without a water jacket), pellet boilers and solar heating have been simulated. Different system concepts have been compared in order to investigate the most promising solutions. Modifications in system design and control strategies have been carried out in order to increase the system efficiency and the solar gains. Possibilities for increasing the solar gains have been limited to investigation of DHW-units for hot water production and the use of hot water for heating of dishwashers and washing machines via a heat exchanger instead of electricity (heat-fed appliances). Computer models of pellet stoves, boilers, DHW-units and heat-fed appliances have been developed and the parameters for the models have been identified from measurements on real components. The conformity between the models and the measurements has been checked. The systems with wood pellet stoves have been simulated in three different multi-zone buildings, simulated in detail with heat distribution through door openings between the zones. For the other simulations, either a single-zone house model or a load file has been used. Simulations were carried out for Stockholm, Sweden, but for the simulations with heat-fed machines also for Miami, USA. The foremost result of this thesis is the increased understanding of the dynamic operation of combined pellet and solar heating systems for single-family houses. The results show that electricity savings and annual system efficiency is strongly affected by the system design and the control strategy. Large reductions in pellet consumption are possible by combining pellet boilers with solar heating (a reduction larger than the solar gains if the system is properly designed). In addition, large reductions in carbon monoxide emissions are possible. To achieve these reductions it is required that the hot water production and the connection of the radiator circuit is moved to a well insulated, solar heated buffer store so that the boiler can be turned off during the periods when the solar collectors cover the heating demand. The amount of electricity replaced using systems with pellet stoves is very dependant on the house plan, the system design, if internal doors are open or closed and the comfort requirements. Proper system design and control strategies are crucial to obtain high electricity savings and high comfort with pellet stove systems. The investigated technologies for increasing the solar gains (DHW-units and heat-fed appliances) significantly increase the solar gains, but for the heat-fed appliances the market introduction is difficult due to the limited financial savings and the need for a new heat distribution system. The applications closest to market introduction could be for communal laundries and for use in sunny climates where the dominating part of the heat can be covered by solar heating. The DHW-unit is economical but competes with the internal finned-tube heat exchanger which is the totally dominating technology for hot water preparation in solar combisystems for single-family houses.

<p>För ett genomsnittligt småhus i Sverige idag går ca 5000 kWh till hushållsel. Av dessa 5000 kWh går 7% till att driva diskmaskiner. Effektiviseringen av diskmaskiner har framförallt strävat efter en låg vatten- och energianvändning, en kort processtid samt en effektiv rening av disken.</p><p>Det finns dock gränser för hur effektiva diskmaskinerna kan göras med traditionell teknik. Därför har producenter under de senaste åren börjat se sig om efter mindre traditionella metoder som till exempel bruket av en värmepump för att få ned energiförbrukningen.</p><p>Syftet med det här examensarbetet har varit att ta fram systemlösningar för värmepump i diskmaskin samt att utvärdera energibesparingspotentialen i denna tillämpning.</p><p>Målet har varit att ta fram och beskriva de möjliga systemlösningar som uppstår vid en idégenerering. Att välja ut två lösningar för närmare undersökning, att bestämma en lämplig kompressoreffekt samt att beräkna energibesparingen dessa lösningar ger.</p><p>En litteraturstudie har gjorts av teknik och tillämpningar inom området, som till exempel värmeväxlaranvändning i diskmaskiner samt användandet av värmepumpar i andra vitvaror. Denna litteraturstudie följdes upp av en idégenerering, som tar hänsyn till möjliga värmekällor och –sänkor. Idégenereringen gav upphov till två systemlösningar som modellerades i MATLABs Simulink för att en lämplig kompressoreffekt och storleken på energibesparingen skulle bestämmas.</p><p>De två utvalda lösningarna ifrån idégenereringen var utomhusluftlösningen, där värme hämtas från uteluften och energilagerlösningen, där värme hämtas ur ett energilager. I båda lösningarna överförs värmen till det kalla ingående vattnet.</p><p>Energiåtgången för utomhusluftlösningen var beroende av köldmediets förångningstemperatur och modellering av lösningen visade att energiåtgången var 0,25 kWh vid en förångningstemperatur på -10°C, och 0,18 kWh vid 5°C. Vid modellering av energilagerlösningen påvisades en energiåtgång på 0,23 kWh. Slutsatsen som drogs var att kompressorn vid energilagerlösningen skall leverera en effekt på 240 W till köldmediet.</p> / <p>For an average detached house in Sweden today about 5000 kWh are used for household electricity. Of these 5000 kWh 7% are used to run dishwashers. The streamlining of dishwashers has above all strived for a lower water and energy use, a short process time along with a more efficient cleaning of the dishes.</p><p>There are however limits for how efficient the dishwashers can be made with traditional technology and acceptable costs. Therefore producers have, during recent years, started looking for less traditional methods, for example the use of a heat pump to reduce the energy use.</p><p>The purpose of this examination work has been to find system solutions for an application of a heat pump in a dishwasher and to evaluate the possible energy saving for each solution.</p><p>The goal has been to find and describe possible system solutions, which came up during the idea generation. To choose some of these for a closer investigation, to decide a fitting mechanical power for the compressor and to calculate the energy saving these solutions give rise to.</p><p>The method has consisted of a literature study, an idea generation, which takes the heat sources and sinks in consideration and a modelling in MATLAB’s Simulink of the selected solutions from the idea generation, which has been used to fit a mechanical power for the compressor.</p><p>The result of the idea generation was two solutions, an outdoor air solution, which collects heat from the outdoor air and gives it to the cold water which enters the machine and a energy storage solution, which collect heat from a heat stock to give to the cold entering water. A modelling of these show an energy usage of 0,24 respectively 0,17 kWh for the outdoor air solution, with a heat source temperature at 10 °C respectively 5°C and a energy usage of 0,22 kWh for the energy storage solution for one round.</p><p>The conclusion that was drawn was that the compressor of the energy storage solution should deliver a mechanical power of 240 W to the refrigerant.</p>

För ett genomsnittligt småhus i Sverige idag går ca 5000 kWh till hushållsel. Av dessa 5000 kWh går 7% till att driva diskmaskiner. Effektiviseringen av diskmaskiner har framförallt strävat efter en låg vatten- och energianvändning, en kort processtid samt en effektiv rening av disken. Det finns dock gränser för hur effektiva diskmaskinerna kan göras med traditionell teknik. Därför har producenter under de senaste åren börjat se sig om efter mindre traditionella metoder som till exempel bruket av en värmepump för att få ned energiförbrukningen. Syftet med det här examensarbetet har varit att ta fram systemlösningar för värmepump i diskmaskin samt att utvärdera energibesparingspotentialen i denna tillämpning. Målet har varit att ta fram och beskriva de möjliga systemlösningar som uppstår vid en idégenerering. Att välja ut två lösningar för närmare undersökning, att bestämma en lämplig kompressoreffekt samt att beräkna energibesparingen dessa lösningar ger. En litteraturstudie har gjorts av teknik och tillämpningar inom området, som till exempel värmeväxlaranvändning i diskmaskiner samt användandet av värmepumpar i andra vitvaror. Denna litteraturstudie följdes upp av en idégenerering, som tar hänsyn till möjliga värmekällor och –sänkor. Idégenereringen gav upphov till två systemlösningar som modellerades i MATLABs Simulink för att en lämplig kompressoreffekt och storleken på energibesparingen skulle bestämmas. De två utvalda lösningarna ifrån idégenereringen var utomhusluftlösningen, där värme hämtas från uteluften och energilagerlösningen, där värme hämtas ur ett energilager. I båda lösningarna överförs värmen till det kalla ingående vattnet. Energiåtgången för utomhusluftlösningen var beroende av köldmediets förångningstemperatur och modellering av lösningen visade att energiåtgången var 0,25 kWh vid en förångningstemperatur på -10°C, och 0,18 kWh vid 5°C. Vid modellering av energilagerlösningen påvisades en energiåtgång på 0,23 kWh. Slutsatsen som drogs var att kompressorn vid energilagerlösningen skall leverera en effekt på 240 W till köldmediet. / For an average detached house in Sweden today about 5000 kWh are used for household electricity. Of these 5000 kWh 7% are used to run dishwashers. The streamlining of dishwashers has above all strived for a lower water and energy use, a short process time along with a more efficient cleaning of the dishes. There are however limits for how efficient the dishwashers can be made with traditional technology and acceptable costs. Therefore producers have, during recent years, started looking for less traditional methods, for example the use of a heat pump to reduce the energy use. The purpose of this examination work has been to find system solutions for an application of a heat pump in a dishwasher and to evaluate the possible energy saving for each solution. The goal has been to find and describe possible system solutions, which came up during the idea generation. To choose some of these for a closer investigation, to decide a fitting mechanical power for the compressor and to calculate the energy saving these solutions give rise to. The method has consisted of a literature study, an idea generation, which takes the heat sources and sinks in consideration and a modelling in MATLAB’s Simulink of the selected solutions from the idea generation, which has been used to fit a mechanical power for the compressor. The result of the idea generation was two solutions, an outdoor air solution, which collects heat from the outdoor air and gives it to the cold water which enters the machine and a energy storage solution, which collect heat from a heat stock to give to the cold entering water. A modelling of these show an energy usage of 0,24 respectively 0,17 kWh for the outdoor air solution, with a heat source temperature at 10 °C respectively 5°C and a energy usage of 0,22 kWh for the energy storage solution for one round. The conclusion that was drawn was that the compressor of the energy storage solution should deliver a mechanical power of 240 W to the refrigerant.

Detta examensarbete omfattar akustiska undersökningar utav en desinficerande diskmaskin av typ Getinge 8666/8668 och har utförts på Getinge Desinfection AB i Växjö. Vi har undersökt hur man med enkla medel kan sänka ljudtrycksnivån i maskinens närhet. Mätningar har utförts på diskmaskinens torkprogram, där torkfläktarna är de mest dominerande ljudkällorna och ljudet främst är luftburet. En systematisk analysmetod bestående av införandet av successiva dämpningsåtgärder visade att de dominerande ljudvägarna går via taket, golvet samt till viss del spalter i maskinens väggar. Genom att isolera både tak, golv och spalter kunde ljudtrycksnivån sänkas med totalt hela 5,9 dB. Med enkla produktionsanpassade lösningar, i form utav en isolerad golvsockel och en bättre kåpa runt fläktarna, kan man sänka nivån med så mycket som 3,6 dB. Rapporten ska även kunna användas som ett underlag för vidare akustiska undersökningar på Getinge Desinfection AB. / This dissertation examines acoustic research of a disinfecting dishwasher type Getinge 8666/8668. The research has been performed in collaboration with Getinge Desinfection AB, a world wide known manufacturer of disinfecting equipment for healthcare, located in Växjö, Sweden. We have examined how to reduce noise from the dishwasher with simple measures. Measurements have been performed during the drying program of the machine. The drying fans are the dominating sources of sound, and the sound is air bourn. A systematic method by reducing the sound step by step shows that the major ways of sound is through the ceiling and through the floor. There is also a minor noise leakage through the gaps in the walls of the dishwasher. By isolating the ceiling, the floor and the gaps in the walls, it is possible to reduce the noise with totally 5.9 dB. With more production adapted solutions, in shape of an isolated floor base and a more efficient fan cover, it is possible to reduce the noise with as much as 3.6 dB. This dissertation is thought to be used as a basis for further acoustic research at Getinge Desinfection AB.

<p>Detta examensarbete omfattar akustiska undersökningar utav en desinficerande diskmaskin av typ Getinge 8666/8668 och har utförts på Getinge Desinfection AB i Växjö. Vi har undersökt hur man med enkla medel kan sänka ljudtrycksnivån i maskinens närhet. Mätningar har utförts på diskmaskinens torkprogram, där torkfläktarna är de mest dominerande ljudkällorna och ljudet främst är luftburet. En systematisk analysmetod bestående av införandet av successiva dämpningsåtgärder visade att de dominerande ljudvägarna går via taket, golvet samt till viss del spalter i maskinens väggar. Genom att isolera både tak, golv och spalter kunde ljudtrycksnivån sänkas med totalt hela 5,9 dB. Med enkla produktionsanpassade lösningar, i form utav en isolerad golvsockel och en bättre kåpa runt fläktarna, kan man sänka nivån med så mycket som 3,6 dB. Rapporten ska även kunna användas som ett underlag för vidare akustiska undersökningar på Getinge Desinfection AB.</p> / <p>This dissertation examines acoustic research of a disinfecting dishwasher type Getinge 8666/8668. The research has been performed in collaboration with Getinge Desinfection AB, a world wide known manufacturer of disinfecting equipment for healthcare, located in Växjö, Sweden. We have examined how to reduce noise from the dishwasher with simple measures. Measurements have been performed during the drying program of the machine. The drying fans are the dominating sources of sound, and the sound is air bourn. A systematic method by reducing the sound step by step shows that the major ways of sound is through the ceiling and through the floor. There is also a minor noise leakage through the gaps in the walls of the dishwasher. By isolating the ceiling, the floor and the gaps in the walls, it is possible to reduce the noise with totally 5.9 dB. With more production adapted solutions, in shape of an isolated floor base and a more efficient fan cover, it is possible to reduce the noise with as much as 3.6 dB. This dissertation is thought to be used as a basis for further acoustic research at Getinge Desinfection AB.</p>

This essay treats a service design project and is about how new technology in dishwasher could create value for the end user. This new technology enables dishwasher for having an internet connection and making them act as computers, being that they can send and receive information. To evaluate the possible values that a connected dishwasher could contribute to users, information was collected in how users relates to their dishwashers. This was accomplished with the use of service design methodology and the use of tools such as interviews and observations. This resulted in the development of three persona named Lisa, Tomas and Daniel. Those personas were placed in different custom journeys, which contributed to a deeper understanding of what they are experiences when using a dishwasher in different context. After a completed user study, it was found that a smart dishwasher could make it easier for users but in different ways. This resulted in a prototype in form of an app which works as a medium between the dishwasher and the user. The concept has been co-created with users so that it is well grounded in user needs. The project was in collaboration with Asko Appliances AB, there Andreas Holmèn was the supervisor. Asko Appliances AB are located in Lidköping, where they are developing domestic dishwashers. This project was the degree project of the Bachelor of Science in Innovation and Design engineering at Karlstad University. The supervising teacher was Monica Jakobsson and examiner of the course was Professor Leo de Vin. / Denna rapport behandlar ett tjänstedesignprojekt om hur modern teknik kan appliceras på en diskmaskin för att skapa mervärde för slutanvändaren. Den moderna tekniken innebär att diskmaskinen kopplas upp till internet och därmed agerar som en dator, med att den kan skicka och lagra information. För att ta reda på vad en sådan diskmaskin skulle kunna ge för mervärde för slutanvändare så samlades data in på hur användare förhåller sig till sin diskmaskin. Detta gjordes med tjänstedesignsmetodik med olika intervjuer och observationer som mynnade ut i tre persona, namngivna som Lisa, Tomas och Daniel. Dessa placerades i olika Customer Journeys vilket bidrog till en större förståelse för hur de upplever olika situationer kopplat till dess diskmaskin. Efter en utförd användarstudie konstateras det att en smart diskmaskin kan förenkla vardagen på lite olika sätt beroende på användare. Detta resulterade i en app som ska fungera som ett medium mellan diskmaskinen och användaren. Konceptet har utvecklats med användare för att lösningen ska kunna tillgodose deras olika behov. Projektet utfördes tillsammans med Asko Appliances AB med Andreas Holmèn som handledare. Asko Appliances AB är beläget i Lidköping, där dom bland annat utvecklar diskmaskiner för hushållsbruk. Arbetet har gjorts i kursen Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i Innovationsteknik och design på Karlstad universitet. Projektets handledare har varit Monica Jakobsson och Leo de Vin har varit examinator.

The Drying of dishware inside a dishwasher is the phase in the washing cycle that uses the most energy and is therefore the phase with most room for improvement as regards on energy usage. When drying the dishware through closed air circulation, it is the temperature of the final rinse that determines the heat available during the drying process. If heat from the final rinse is to be used more efficiently, how could such a concept of drying be developed? The project was directed as a process for product development. To gain a better understanding of the problem, the project started with a pre study which include the issues: how does drying with air work, how is drying done in today’s dishwashers, how does other industries solve this problem? The pre study is later summarized in a requirement specification, that describes what demands and wishes there are for the concept. To easier understand the big complex problem, it was branched out into smaller sub problems, with the goal of coming up with ideas for each sub problem, and later combine them into concepts using a morphological matrix. With the requirement specification as a starting point, ideas were generated for each sub problem, with the creative methods brainstorming, brainwriting and SCAMPER. The chosen solution consists of a tray combined with a system of air circulation. The tray is drawn up under the upper basket from the side of the dishwasher. It then collects the water dripping down from the dishes above, preventing the water from dripping onto the lower basket, and therefore leaving less water on the dishes below. Thereafter the tray is retracted when the water is done dripping, and the water runs off the tray, along the wall. The air circulation is then activated and directed from the top towards the bottom. This removes the leeward between the dishware and the basket that otherwise appears because the air reaches the basket first. The air circulation system is designed with the risk of flooding in mind. That resulted in a drainage system that traps all the water that manages to get inside the system and drains it back into the washing space. Further, ribs were integrated into the inlet to prevent the water from spraying straight into the system. The ribs also help spread the air where it is needed. / Torkning av disk inuti en diskmaskin är den fas som kräver mest energi, vilket innebär att torkningen är den del som innehar störst rum för förbättringar med hänsyn till energianvändning. Vid torkning av disk med en stängd luftcirkulation är det temperaturen på den sista sköljningen som avgör hur mycket värme som finns tillgängligt under torkningen. Därav gäller det att använda den effektivt, så hur kan ett koncept se ut för att använda värmen effektivare? Projektet har utförts efter en process för produktutveckling. Projektet inleddes med en förstudie för att få en bättre förståelse över problemet, som bland annat innefattar frågorna: hur torkning med luft fungerar, hur ser torkningen ut i diskmaskiner idag, hur har problemet med torkning lösts inom andra områden? Förstudien sammanfattades i en kravspecifikation som beskriver vilka krav och önskemål som finns för slutkonceptet. För att enklare förstå det problemet grenades det ut i flera delproblem, med syftet att hitta lösningar för varje delproblem och sedan koppla ihop dem till koncept genom en morfologisk matris. Med kravspecifikationen som startpunkt genererades olika lösningsalternativ fram för varje delproblem, med kreativa metoderna brainstorming, brain-writing och SCAMPER. Det valda konceptet består av en gardinlösning tillsammans med ett luftcirkulationssystem. Gardinlösningen skjuts in under övrekorgen, från sidan av diskmaskinen. Gardinen samlar där upp det vatten som rinner av den övre korgen för att hindra det från att droppa på den undre korgen. Gardinen förs ner igen när vattnet droppat klart, och det som fångats rinner av gardinen, längs väggen. Luftcirkulationen aktiveras sedan och är riktad från taket mot botten. Detta tar bort den läsida mellan korg och disklast som annars uppstår till följd av att luften når korgen först. Luftcirkulationen designades med risken för översvämning i tanken. Det ledde till ett dräneringssystem som fångar vattnet som lyckats ta sig in i systemet och leder det tillbaka in i diskutrymmet. Ytterligare monterades ribbor som förhindrar vattnet från att spruta rakt in i systemet. Ribborna hjälper också till att sprida luften dit där den behövs.