För effektmatning av den elektrifierade järnvägen krävs att spänningens frekvens omformas från kraftnätets frekvens på 50 Hz till 16,7 Hz. Detta sker i dag med två olika metoder. En metod där frekvensen omformas på mekanisk väg då en motor på gemensam axel driver en generator som genererar elkraft av rätt frekvens, detta kallas för en roterande frekvensomformare. Den andra metoden ändrar spänningens frekvens med hjälp av kraftelektronik, detta kallas för en statisk frekvensomformare. Gemensamt för båda dessa metoder är att de har värmeförluster. För de roterande omformaraggregaten så är förlustvärmen till stor del luftburen medan de statiska frekvensomformarna har både vätske- och luftkylning. I många fall ser det i dagsläget ut så att förlusterna kyls bort mot omgivningen. Syftet med detta arbete är att bestämma huruvida dessa värmeförluster kan nyttjas för uppvärmning av stationsbyggnaderna där omformaraggregaten finns på ett lönsamt vis. I arbetet har två frekvensomformarstationer undersökts. En station med enbart roterande frekvensomformare i Gällivare samt en station med enbart statiska frekvensomformare i Boden. Båda omformarstationerna har idag energisystem för uppvärmning baserade på direktverkande el. I simuleringsmodeller och mätningar har de båda omformarstationernas energibehov för uppvärmning fastställts. För Gällivare omformarstation rör det sig om en specifik energiförbrukning för uppvärmning motsvarande ca 300 kWh/m2. För Bodens omformarstation är den sammantagna specifika energianvändningen 204 kWh/m2. Genom ytterligare mätningar har delar av frekvensomformaraggregatens effektförluster fastställts och analyserats med hänsyn till storlek och tidsvariationer. Rapporten fastslår att förlustvärmen från luftkylningen av de roterande omformarna räcker för att täcka stationens uppvärmningsbehov. Rapporten fastslår även att tomgångsförlusterna från ett omformaraggregat räcker för att förse omformarstationen i Boden med tillräcklig värmeenergi för uppvärmning. De båda omformarstationernas förlusteffekter uppvisade även en regelbundenhet i effektflödet vilket möjliggör för en värmeåtervinningslösning utan behov av ackumulator. För Gällivares omformarstation har ett utformat förslag på en teknisk lösning för uppvärmning av omformarstationen med förlustvärme från frekvensomformaraggregaten presenterats. Detta består av ett projekterat och dimensionerat överluftssystem för uppvärmning av byggnaden med den uppvärmda luften från frekvensomformaraggregatens kylsystem. Luftflödet för att möta det simulerade effektbehovet för uppvärmning uppgår i ca 9,5 l/(s ∙m2), ett flöde som kan orsaka problem med luftdrag och ljudalstring som gör arbetsmiljön dålig. Då omformarstationen i normala fall är obemannad föreslogs en strömbrytare som inaktiverar överluftssystemet vid besök på omformarstationen av underhållspersonal. En ekonomisk sammanställning baserad på LCC (Life cycle cost) har fastställt att en investering kan vara lönsam inom 5 år. För Bodens omformarstation har ingen teknisk lösning presenterats.

This thesis has identified and studied measures to allow for reduced use of electricity in a waste incineration plant in western Sweden. The energy extracted from the waste at the powerplant is utilized and sold in form of electricity and heat. Technical and environmentally the combined heat and power plant is by today's standards among the leading waste incineration plants in the world. The owners are constantly striving to improve the efficiency of the waste incineration plant. They have seen the opportunities for savings in reducing internal usage of electricity. The delivery from the plant in 2012 was ~1.3 TWh heat and ~0.2 TWh of electricity. Of the total generated amount of electricity, about 29% was used for internal needs, a quota referred to decline by means of this thesis. In the search for ways to achieve a reduction in electricity usage, the plants energy systems was separated into subsystems such as: electric power, heating, ventilation, compressed air, fluid systems, lighting, and two additional categories, administrative and other measures. Efficiency measures were identified through literature reviews, visits at the facility, study of process data and routines as well as interviews and discussions. After analyzes using data and estimated values these measures was quantified in both estimated reduction in electricity usage and in economic measures which resulted in a compilation of several substantial efficiency improvements. With the implementation of these, the electricity usage can be reduced by 4.7 GWh per year, which represents 5.9% of the internal electricity usage. Repayment periods range between zero and 5.3 years. Based on the substantial efficiency potentials, administrative potentials emerged that may contribute to a future energy-wise management of the waste incineration plant. / Detta examensarbete har identifierat och utrett åtgärder som möjliggör en minskad elanvändning på ett avfallskraftvärmeverk i Västsverige. Energin som utvinns ur avfallet tillvaratas och saluförs i form av el och fjärrvärme. Teknik- och miljömässigt är kraftvärmeverket med dagens mått bland de främsta avfallskraftvärmeverken i världen. Ägarna strävar ständigt efter att effektivisera avfallskraftvärmeverket och har sett möjligheter till, och besparingar i att minska den interna elanvändningen. Under 2012 levererades 1,3 terawattimmar värme och 0,2 terawattimmar el. Av den genererade mängden el avgick omkring 29% till intern användning, en kvot som avses minska med hjälp av detta examensarbete. I sökandet efter möjligheter att uppnå en minskad elanvändning delades anläggningens energisystem upp i separata delsystem för elkraft, värme, ventilation, tryckluft, fluidsystem, belysning samt ytterligare två kategorier; administrativa och övriga åtgärder. Genom litteraturgranskning, studerande av driftsinformation och rutiner, intervjuer och diskussioner samt platsbesök i anläggningen har effektiviseringsmöjligheter identifierats. Dessa har efter analyser med hjälp av mätdata och/eller uppskattningar kvantifieras i såväl beräknad minskad elanvändning som i ekonomiska mått och mynnat ut i en sammanställning av flera substantiella effektiviseringspotentialer. Med implementering av dessa kan elanvändningen minska med 4,7 gigawattimmar per år, vilket utgör 5,9% av den interna elanvändningen. Återbetalningstiderna varierar mellan noll och 5,3 år. Med utgångspunkt i de substantiella effektiviseringspotentialerna har även administrativa potentialer utkristalliserats som kan verka för ett energiklokt framtida förvaltande av kraftvärmeverket.

No description available.

Energieffektivisering blir en allt viktigare åtgärd på äldre fastigheter i takt med att kostnaden för energi stiger. Att energieffektivisera kan beskrivas som att uppnå samma resultat med mindre energiåtgång, för brukaren resulterar detta i lägre kostnader lagda på inköp av energi och för samhället resulterar detta i en minskad belastning på miljö och klimat. I mitt examensarbete som du håller i din hand har jag undersökt en industrilokal belägen på Teg i Umeå där jag med simuleringsprogrammet IDA ICE simulerat olika energieffektiviseringsåtgärder och hur de skulle påverka byggnadens förbrukning av energi. Åtgärderna som simulerats är: Tilläggsisolering av väggar och tak, byte till FTX-system, byte av fönster samt byte av dörrar och garageportar till mer välisolerade alternativ. Arbetet består till stor del av litteraturstudie och simuleringsprogrammet där en modell av huset har konstruerats för att efterlikna dess verkliga motsvarighet till så stor grad som möjligt. Efter detta har åtgärderna tillämpats och sedan simulerats för att till sist jämföras med referenshusets simulering. Resultatet visar att samtliga åtgärder skulle sänka energiförbrukningen av byggnaden i någon mån. Den största besparingen på 49,3 % skulle fås om man byter ventilationssystem medan den minsta besparingen, 0,7 %, fick man genom att byta fönster. / Reducing the energy consumption in older buildings is growing to be more important by each passing day as the cost of energy rises and political strides are made to limit the amount of energy used for various purposes. To optimize the use of energy in a building can be described as getting the same end result with a lower amount of spent energy, for the user this is an economic victory as he doesn’t have to spend as much money on heating his building while society gains a reduced impact on the environment and climate. In this thesis that you hold in your hands I have investigated an industrial building located in Teg, Umeå where I utilized the simulation software IDA ICE to simulate the buildings energy usage and the effects of various energy optimization/saving measures if implemented. The measures simulated are: Additional insulation for walls and roof, the switch to a ventilation system with a heat recovery unit, switching to well insulated windows, and switching the doors and garage doors to well insulated units. The work has mostly been done through studies of literature and IDA ICE where a model of the building has been constructed according to the specifications of the real world counterpart. The results from the various simulations are then compared with each other and the reference case. The results showed that all energy saving measures would result in a lowered use of energy. The biggest saving was gained from the changing out the ventilation system which resulted in a 49,3 % reduction whilst changing windows only resulted in a 0,7 % reduction.

Den genomsnittliga energianvändningen för badhus på 403 kWh/m2 vilket gör denna lokaltyp till den mest energikrävande i Sverige. Detta examensarbete visar att användning av värmeväxlare generar stora energibesparingar vilket minskar den totala kostnaden för vattenuppvärmning i badanläggningar. Genom att samutnyttja olika anläggningars resurser (t.ex kylanläggningar för ishallar) kan värmetillförseln för vattenuppvärmning nästintill vara gratis.

Rönnskärsverken in Skelleftehamn is a smeltery owned by Boliden. Rönnskär receives raw materials from Boliden´s mines and electronic materials. The metals that are mined at Rönnskär are mainly copper, lead and zinc, as well the precious metals silver and gold, where copper is the largest volume of the metal production. Today Rönnskär meet the heat demand with waste heat from Rönnskär´s processes in its internal heating network and Skelleftehamn and Ursviken. During the colder days or accidents, Rönnskär´s energy central fires oil to maintain the steam demand for condensation of steam to the district heating network. Oil fired steam production is something that Rönnskärsverket wants to reduce.    This Report is a pre study that will present a future potential solution to utilize slutabs-heat for SO2 (l) production, thereby release intermediate circuit heat to the district heating network. In the pre study pipes, pumps, heat exchangers were dimensioned, and estimated installations cost was calculated. During the pre-study, drawings for installation of the pipelines was designed.    The pre study showed that is was possible to install pipelines and heat exchangers to make use of the slutabs-heat for SO2 (l) production, thereby release the intermediate circuit heat to the district heating network. The pre study also showed that the oil consumption in the oil-fired steam boilers would be reduced by 660 m3 during the estimate period and the payback time on the investment cost is 4 years.

Skanska asfalt och betong önskade veta om det är möjligt att tillvarata värmen som följer med rökgaserna vid asfaltstillverkning. Frågeställningen har uppkommit hos ansvariga för produktionen. Kunskapen om rökgasens energiinnehåll har varit begränsad, men insikten och spekulationer om dess energiinnehåll har i många år diskuterats. Då Skanska har som mål att bli det ledande gröna projekt- och byggbolaget ligger det i deras intresse att spara energi, likväl miljö och ekonomi.   Fokus i arbetet har varit att bestämma rökgasens energiinnehåll och hur energin är fördelad i rökgasen. På så sätt kunna välja rätt metod för att återvinna rökgasenergin till att förvärma förbränningsluften och spara energi.     Resultatet är ett program för att beräkna rökgasens energiinnehåll och förslag till metod för att spara energi vid asfaltsverket i Forserum.   Nyckelord   Asfaltstillverkning Energiåtervinning Miljö Rökgas Stökiometri Värmeväxlare Vattenånga / Skanska expressed a wish to investigate if it is possible to reduce the lost of energy that occurs during production of asphalt. Exhaust gas contents a lot of energy. The issue has arisen at responsible for the production. The knowledge about exhaust gas and the distribution of energy has been limited, although energy has been discussed over the years. Skanska has as objective to become a green company and therefore energy saving is of great importance, both for the environment and the economic. I focused on investigate the energy of the exhaust gas and how the energy is divided in the exhaust gas. The purpose was to create basic data for decisions-making for energy recovery.   The efforts resulted in a programme in order to calculate the distribution of energy in the exhaust gas and provide Skanska with some proposal for energy-saving. The report includes two concepts for preheating of the gas mixture.     Keywords: Asphalt Energy-saving Enviroment Exhaust gas Stoichiometric Heatexchanger Aqueous steam

<p>Skanska asfalt och betong önskade veta om det är möjligt att tillvarata värmen som följer med rökgaserna vid asfaltstillverkning. Frågeställningen har uppkommit hos ansvariga för produktionen. Kunskapen om rökgasens energiinnehåll har varit begränsad, men insikten och spekulationer om dess energiinnehåll har i många år diskuterats. Då Skanska har som mål att bli det ledande gröna projekt- och byggbolaget ligger det i deras intresse att spara energi, likväl miljö och ekonomi.</p><p> </p><p>Fokus i arbetet har varit att bestämma rökgasens energiinnehåll och hur energin är fördelad i rökgasen. På så sätt kunna välja rätt metod för att återvinna rökgasenergin till att förvärma förbränningsluften och spara energi.  </p><p> </p><p>Resultatet är ett program för att beräkna rökgasens energiinnehåll och förslag till metod för att spara energi vid asfaltsverket i Forserum.</p><p> </p><p><strong>Nyckelord</strong></p><p><strong> </strong></p><ul><li>Asfaltstillverkning </li><li>Energiåtervinning</li><li>Miljö</li><li>Rökgas</li><li>Stökiometri</li><li>Värmeväxlare</li><li>Vattenånga</li></ul><p> </p> / <p>Skanska expressed a wish to investigate if it is possible to reduce the lost of energy that occurs during production of asphalt. Exhaust gas contents a lot of energy. The issue has arisen at responsible for the production. The knowledge about exhaust gas and the distribution of energy has been limited, although energy has been discussed over the years. Skanska has as objective to become a green company and therefore energy saving is of great importance, both for the environment and the economic. I focused on investigate the energy of the exhaust gas and how the energy is divided in the exhaust gas. The purpose was to create basic data for decisions-making for energy recovery.</p><p> </p><p>The efforts resulted in a programme in order to calculate the distribution of energy in the exhaust gas and provide Skanska with some proposal for energy-saving. The report includes two concepts for preheating of the gas mixture.</p><p> </p><p> </p><p>Keywords:</p><ul><li>Asphalt</li><li>Energy-saving</li><li>Enviroment</li><li>Exhaust gas</li><li>Stoichiometric</li><li>Heatexchanger</li><li>Aqueous steam </li></ul>

Målet med denna undersökning är att teoretiskt undersöka den vatten/litiumbromidbaserade absorptionsprocessens potential ombord fartyg då processen enbart drivs av huvudmaskinens högtemperaturkylvatten. Undersökningen genomförs teoretiskt mot tre olika fartyg samt Sjöfartshögskolan i Kalmars maskinrumssimulator. För vardera fartyg undersöks driftenergikällan och kylbehovet ombord. Med det som underlag dras en slutsats om den vatten/ litiumbromidbaserade absorptionsprocessens potential ombord fartyget. Fartygens resultat ligger till grund för slutsatsen. Undersökningen visade att det finns potential för tekniken ombord undersökta fartyg.

Vätgas tar en allt större plats i den gröna omställningen inom gruv- och stålindustrin vilket initiativtagande projekt såsom Hybrit och H2 Green Steel bevisat. Vätgas framställs ofta från fossila bränslen vilket genererar koldioxidutsläpp men om produktionen istället sker med elektricitet från förnybara energikällor anses tillverkningen förnybar. Exempel på sådana produktionsmetoder är alkalisk elektrolys och Proton Exchange Membrane (PEM) vilka är de två metoder som utvärderats i denna rapport. Dock blir en stor del av den konsumerade elektriciteten till spillvärme där 20% anses användbar. Spillvärmen är lågvärdig med temperaturer på 75°C för alkalisk elektrolys och 50°C för PEM vilket medför att det är svårt att hitta användningsområden för den. Därför har syftet med projektet varit att undersöka vilka användningsområden som spillvärmen kan få avsättning för samt bedöma lönsamheten för dessa. De mängder spillvärme som undersöktes var 1, 3, 5, 7 och 9 MW.  Användningsområdena som undersöktes var generering av elektricitet, generering av kyla, gruvventilation, vattenrening, växthus, energilagring samt kombination av användningsområden. För att erhålla information om teknologier på marknaden gällande generering av elektricitet och kyla samt växthus kombinerades litteraturstudier med marknadsundersökningar. För gruvventilationen, vattenreningen och energilagringen konstruerades beräkningsmodeller i Excel för att samla resultat för analys.  Det var möjligt att generera elektricitet och kyla med spillvärmen från alkalisk elektrolys. Det var inte lönsamt att generera elektricitet medan lönsamheten för att generera kyla inte gick att bestämma. Gruvventilationen hade kort återbetalningstid för värmeväxlaren vid små mängder spillvärme och luftflödet 100 m3/s medan högre luftflöden gav en ökad årlig reducerad energikostnad och därmed kortare återbetalningstid. Stora mängder spillvärme kunde värma vattnet för vattenreningen från 4°C till 15°C under hela året men lönsamheten för vattenreningen kunde inte bedömas på grund av brist på information angående kostnader. Rapporter visade att det var möjligt att utnyttja spillvärme från datacenter för att värma växthus vilket innebar att det borde vara möjligt med spillvärme från vätgasproduktion. Energiförlusterna och temperatursänkningarna för energilagren var små vilket visade att det var möjligt att lagra energi från spillvärmen under perioder när den inte användes. Dock var det osäkert ifall det var lönsamt eller inte. Den mest intressanta kombinationen av användningsområden var gruvventilation och vattenrening eftersom deras maximala energibehov inträffade olika tider på året.  Flera områden bedömdes som potentiella användningsområden för spillvärmen. Dock behöver ytterligare studier utföras, speciellt gällande lönsamheten för områdena. / Recently, hydrogen has gotten more attention in the green transition within the mining- and steel industry which projects like Hybrit and H2 Green Steel have proven. Hydrogen is often created from fossil fuels which generate carbon dioxide emissions but if the production of hydrogen is instead powered by renewable energy sources, it can be considered sustainable. Alkali electrolysis and Proton Exchange Membrane (PEM) are two examples of such processes and they are the methods that have been investigated in this report. However, a large portion of the consumed electricity is rejected as waste heat where 20% is considered usable. It is low grade waste heat with temperatures of 75°C for alkali electrolysis and 50°C for PEM which makes it difficult to recover and use. Therefore, the aim of this project has been to investigate the potential areas in which waste heat can be utilized as well as the profitability of them. The amounts of waste heat investigated were 1, 3, 5, 7 and 9 MW. The investigated areas of utilization were generation of electricity, generation of cold, mining ventilation, water cleaning, greenhouses, energy storage and combination of different areas. A literature study was combined with researching the market to gather information about existing technologies on the market for generation of electricity and cold as well as greenhouses. Calculation models were created in Excel for mining ventilation, water cleaning and energy storage to gather results for analysis. It was possible to generate electricity and cold with waste heat from alkali electrolysis. It was not profitable to generate electricity while the profitability for generating cold could not be determined. The mining ventilation had a short payback time for the heat exchanger at low amounts of waste heat with an air flow of 100 m3/s while higher air flows resulted in an increase of the yearly reduced energy cost and therefore a shorter payback time. Large amounts of waste heat could heat the water to the water cleaning from 4°C to 15°C during the whole year but the profitability remained undetermined due to lack of information regarding costs. Reports showed that it was possible to utilize waste heat from data centers for heating greenhouses which implies that it should be possible to use waste heat from hydrogen production for the same application. The energy losses and temperature reduction for the energy storages were small which showed that it was possible to store energy from the waste heat during periods when it was not used. However, it was unsure if it was profitable or not. The most interesting combination of utilization areas was mining ventilation with water cleaning since their maximal heating demand occurred at different times during the year. Several areas were assessed as potential areas of utilization for the waste heat. However, more studies need to be conducted, especially regarding the profitability for the utilization areas.