Lack of capital is one of the most common barriers for rural electrification in Mozambique. High upfront costs combined with high risks constitute some of the largest obstacles for the development of electricity access. Situated in the northern province of Cabo Delgado in Mozambique is the fisherman’s village Quirimize. The main source of income in the village is fishing. The fishermen currently sell their fish at low prices to traders that transport it to sell at larger markets to a higher price. The fishermen in the village have expressed a demand for access to ice, as this would shorten the value chain and allow the fishermen to sell directly to the larger markets. This would lead to an increase in income for the fishermen. Access to ice could be made possible by installing an energy system providing electricity for ice production. This report is an evaluation of suitable financing for the implementation of an Emergency Energy Module (EEM), a hybrid energy system that generates electricity from a combination of renewable energy techniques. The EEM has been developed by the research umbrella organization EXPLORE Polygeneration. The evaluation has been conducted through field studies in Quirimize, as well as interviews with relevant actors working with rural development within the energy sector. The fishermen’s solvency for ice is estimated, as well as the ice demand. Two system configurations are proposed as alternatives for implementation. Based on the cash flow analysis conducted in this report, the implementation of an EEM would gain steady revenues from ice sales, making it possible to finance the system by a loan. Investigations showed that for a successful implementation of a rural energy project, there is not only a need for technical knowledge and financing, but also knowledge about the local area and its inhabitants. This can be provided by an actor that has carried out similar projects in the area. For the project evaluated in this report, examples of such actors are the National Institute for the Development of Small-Scale Fisheries (IDPPE), the Sanitation Group of Bilibiza (GSB), and the Development Aid from People to People (ADPP). / Brist på kapital är ett av de vanligaste hindren för elektrifiering av Moçambiques landsbygd. Höga initiala kostnader i kombination med betydande risker utgör några av de största barriärerna för en ökad tillgång till el. Beläget i Moçambiques nordligaste provins, Cabo Delgado, är fiskebyn Quirimize vars huvudsakliga inkomstkälla är fiske. Fiskarna i byn säljer för närvarande majoriteten av sin fångst till handelsmän för låga priser. Handelsmännen transporterar i sin tur fisken vidare till större marknader, där den säljs för avsevärt högre pris. Fiskarna i byn har uttryckt ett behov av is, då det skulle förkorta värdekedjan och möjliggöra för fiskarna att sälja direkt till de större marknaderna. Detta skulle innebära ökade inkomster för fiskarna. Genom att installera ett energisystem som kan producera el för drift av en ismaskin kan tillgång till is göras möjlig. Denna rapport är en utvärdering av lämpliga finansieringsalternativ för implementering av en Emergency Energy Module (EEM) i Quirimize. En EEM är ett hybridsystem som kan producera elektricitet från en kombination av olika förnybara energitekniker. Systemet har utvecklats av forskar-paraplyorganisationen EXPLORE polygeneration. Undersökningar och analyser har genomförts under fältstudier i Quirimize, samt intervjuer med aktörer relevanta för utveckling inom den lantliga energisektorn. Fiskarnas solvens för is uppskattas, liksom efterfrågan på is. Två systemkonfigurationer föreslås som alternativ för implementering. Baserat på kassaflödesanalysen som genomförts i denna rapport skulle implementeringen av en EEM i Quirimize innebära stadiga intäkter från försäljning av is. Detta pekar på att ett lån är ett lämpligt finansieringsalternativ. Undersökningar visade att det inte bara finns ett behov av teknisk kunskap och finansiering för ett lyckat genomförande av projektet, men även kunskap om det lokala området och dess invånare. Detta kan tillhandahållas av en aktör med erfarenhet från liknande projekt i området. Exempel på aktörer relevanta för detta projekt är det Nationella Institutet för Utveckling av Småskaligt Fiske (IDPPE), Sanitetsgruppen i Bilibiza (GSB), och Hjälp för Utveckling från Människa till Människa (ADPP).

The purpose of this thesis is to investigate the correlation between irradiance and power output for a system with a module level inverter and a string inverter, respectively. An empirical study has been conducted and inverters in photovoltaic systems will be discussed and divided into two types; module level and string inverters. Different sources of mismatch such as degradation, partial shading and manufacturing issues are also part of the study.    The predicted mismatch for the string inverter system is 2,6 %, based on flash test data for fresh cells, although that value is likely to be underrated due to aging effects not accounted for in the model.   The system equipped with module level inverters generated 6,1 % more energy during the measured period. Although the period of measuring is short and the number of systems compared is small, this study has identified multiple sources that explain why the string inverter system is inferior and is outperformed by the module level inverter system regarding power output. / Syftet med detta arbete är att utforska korrelationen mellan solinstrålning och producerad effekt för två olika system. Det ena systemet består av lokala växelriktare och det andra av en strängomriktare. En empirisk studie har utförts och i detta arbete diskuteras växelriktare i fotovoltaiska system. Olika orsaker till varför förlorad effekt uppstår mellan modulerna så som ålder, skuggning och tillverkningsfel omfattas även av detta arbete.   Det förutspådda värdet på effektförluster mellan modulerna i strängomriktarsystemet uppgick till 2,6 %, vilket är baserat på flash tester för nya solceller. Detta värde är troligtvis underskattat med tanke på att de celler som använts är föråldrade och att effekten av detta inte är medtaget i beräkningarna.   Systemet med lokala växelriktare genererade 6,1 % mer elektricitet under den uppmätta perioden. Fastän den uppmätta perioden var kort och antalet system som studerades var litet så kunde flera faktorer identifieras som förklarar varför strängomriktare är underlägsna lokala växelriktare sett till producerad effekt.

Projektet avser att undersöka vilka fördelar ett mindre familjehus kan dra av ett kombinationssystem med bergvärme och en uteluftkonvektor vid byte till en mer effektiv bergvärmepump. Uteluftkonvektorn är ett komplement till det befintliga borrhålet som är underdimensionerat mot den nya bergvärmepumpen. Under sommarhalvåret drivs utekonvektorn för återhämtning av hålet. Vid de varmaste dagarna på året återladdas även borrhålet av utekonvektorn. I detta arbete undersöks hur den årliga värmefaktorn och temperaturen i borrhålet påverkas av en kombinationslösning jämfört med att endast använda energibrunnen.  En analys gjordes på hur husets effektbehov varierar under ett år med hänsyn till svensk byggnorm under 1980-talet, då huset byggdes. Från denna information kunde de olika driftfallen undersökas och fastställas. Bergvärmepumpen hämtades från Bosch och dimensionerades efter husets totala energibehov. Beräkningsprogram som användes var Microsoft Excel och Matrix Laboraty. I dessa program undersöktes och presenterades data över hur borrhålstemperaturen ändras, temperaturen på köldbäraren och den årliga värmefaktorn. Resultatet som togs fram visar att återladdning under varma sommardagar höjer borrhålstemperaturen och ger högre årsvärmefaktor jämfört med att enbart använda energibrunnen. Systemet visar sig därför fördelaktigt för hushåll som ska byta ut sin gamla bergvärmepump. / This project aims to investigate the advantages a smaller family household could obtain by using a borehole heat exchanger with an outdoor convector after switching to a more efficient heat pump. The outdoor convector serves as a complement to the existing borehole that is not sufficient for the new heat pump. The outdoor convector is able to recharge the borehole during warm days when the energy need of the household is low. The results of this project will be evaluated by looking at the coefficient of heat performance (COP) and the borehole temperature. Models of how the household energy varies during a year in consideration with the Swedish building standards have been taken into account. The size of the new heat pump was adjusted to the total energy needs of the house. During the project the applications Excel and Matrix Laboratory were used. These applications were used to calculate and present the data of changes in borehole temperate as well as the yearly COP of the system. By recharging the borehole during warm days, the durability and COP increase compared to using only the borehole. This system proves to be beneficial for households that choose to replace their old heat pump with a new.

Denna tekniska rapport avser dimensionering, modellering samt validering av en förpackning som ska transportera hästsperma genom att utnyttja lagrade energier i fasomvandlingsmaterial. Lådan har konstruerats för att klara av de termiska påfrestningar som sker under transporten. En teoretisk modell har tagits fram och en prototyp har testats i klimatkammare för ett specifikt transportscenario. Rapporten går igenom metoder som använts för att utforma lådan och teoretiska modellen jämförs sedan med laborationsresultaten för att säkerställa tillförlitligheten. Lådan är konstruerad för att kunna återanvändas och vara miljömässigt hållbar. Den ska klara av att kyla prover på ca 20 C till 5 C på 10 timmar och därefter hålla denna låga temperatur i minst 24 timmar. Resultat presenteras som verifierar att lådans egenskaper klarar av de krav som ställs på denna temperaturkänsliga transport. Känslighetsanalys utförs för att undersöka hur olika omgivningstemperaturer påverkar lådans prestanda. Den framtagna lådan är konstruerad i lager av frigolit, isklampar och fasomvandlingsmaterial och väger ca 12,8kg. Nedkylningsförloppet till 5 C sker på 8 timmar, därefter klarar lådan av att hålla proverna på låg temperatur i totalt 54 timmar efter nedpackning. / This technical paper involves the process of dimensioning, modelling and validating a package which purpose is to transport horse sperm by exploiting the energy stored in a phase-change material. The package has been constructed to withstand the thermal stresses that occur during transport. A theoretical model has been made and a prototype was tested in a climate chamber following a specific transport scenario. The paper explains the methods used to design the package and the theoretical model is then compared to the laboratory practical results to ensure its reliability. The package is designed to be reused and to be environmentally renewable. It should be able to cool products from 20 C to 5 C in 10 hours and thereafter keep the low temperature for an additional 24 hours. Results are presented that verifies that the package’s attributes are qualified for the purpose of transporting thermal-sensitive products like horse sperm. A sensitivity analysis has been made to examine how different ambient temperatures affect the performance of the package. The box that has been developed is constructed by layers of polystyrene, ice-packages and PCM and weighs approximately 12,8kg. The cooling process to 5 C takes 8 hours and the box can thereafter maintain a low temperature for the products for a total of 54 hours after packaging.

Idag finns det många alternativ för uppvärmning av fastigheter, till exempel oljebrännare, elpanna och fjärrvärme. Det som har blivit populärt på senare tid är de energieffektiva värmepumparna, framförallt bergvärmepumpar. En bergvärmepump tar till vara på värmen som finns lagrad i berget som sedan används till husets värmesystem. I de flesta fall fungerar ett sådant system felfritt, men när allt fler fastighetsägare i tätbebyggda områden installerar bergvärmepumpar finns det risk att berget inte hinner återhämta sig under sommarhalvåret. Följderna blir att medeltemperaturen i berget sjunker och sänker prestandan på bergvärmepumpen och i värsta fall orsakar driftstopp. Projektets syfte är att ta reda på om det är ekonomiskt och energimässigt försvarbart att återladda bergvärmepumpens borrhål med en uteluftkonvektor vid varma perioder under året då effektuttaget är lågt. Uteluftkonvektorn sitter på köldbärarslingan och värmer upp köldbärarvätskan innan den återförs ner i berget. Studien inriktar sig på en normalvilla med en värmeförbrukning på ca 19 000 kWh/år exklusive 5000 kWh/år i tappvarmvatten och som har ett befintligt borrhål som är 100 meter djupt.  Systemet arbetar enligt fyra olika driftfall: Då utomhustemperaturen är högre än returtemperaturen från berget, och uteluftdelen spetsar borrhålskretsen. Då utomhustemperaturen är tillräckligt hög för enbart drift av uteluftdelen. Då utomhustemperaturen är låg, endast borrhålet används. Då utomhustemperaturen är hög och borrhålet kan återladdas med energi Projektmålet är att skapa en fungerande modell för en jämförelsestudie. Den ska baseras på de fyra driftfallen och ge ett resultat på hur ett referenshål påverkas av återladdning eller inte. Modellen ska också se hur ett borrhålskluster i Bromma påverkas av återladdning eller inte. Problemet angrips med en modell som använder superpositionering för beräkning av temperaturförändringen i borrhålet. Resultatet visar att borrhålets medeltemperatur kan sjunka till -10°C vilket påverkar värmepumpens driftsäkerhet och effektivitet. När uteluftkonvektorn är inkopplad och arbetar enligt de fyra driftfallen understiger borrhålstemperaturen inte 0°C. Att återladda ett enskilt borrhål med en uteluftskonvektor är inte energimässigt och ekonomiskt försvarbart. Om borrhålet däremot har sex kringliggande borrhål med lika stort effektuttag så är det både energimässigt och ekonomiskt försvarbart att installera en uteluftskonvektor. / Today there are many options for building heating, for example distric heating and oil burners. What has become popular in these days is the energy-efficient heat pumps, particularly ground source heat pumps. A ground source heat pump uses the heat stored in the ground which is then used in the heating system of the house. In most cases, these systems operates flawlessly, but as more and more property owners are installing geothermal heat pumps, there is a risk that the ground does not have time to recover during the summer months. The consequences are that the average temperature in the ground decreases and lowers the performance of the heat pump and at worst causes a downtime. The project aims to find out whether it is economically and energetically feasible to recharge the ground source heat pump boreholes with a outdoor air convector the warm periods during the year when the power output is low. The outdoor air convector is coneccted on the brine circuit and heating the brine before it is returned into the ground. The study focuses on a normal house with a heat consumption of around 19 000 kWh/year, excluding 5000 kWh/year in hot water and have an existing borehole that is 100 meters deep. The system operates according to four different operating modes: When the outdoor temperature is higher than the return temperature from the borehole, and the outdoor convector boost the borehole circuit. When the outdoor temperature is high enough, only the outdoor convector is used. When the outdoor temperature is low, only the borehole is used. When the outdoor temperature is high and the borehole can be recharged with energy The project goal is to create a working model for a comparison study. It will be based on the four modes of operation and give a result of how a reference hole is affected if it recharges or not. The model will also see how borehole clusters in Bromma is affected if it recharges or not. The problem is solved with a model that uses superposition to calculate the temperature change in the borehole. The result shows that the borehole average temperature may drop to -10°C, which affects the heat pump reliability and efficiency. When the outdoor air convector is connected and working according to the four modes of operation below, the borehole temperature is over 0°C. To recharge a single borehole with a outdoor air convector is not energetically and economically feasible. If the borehole, however, has six surrounding boreholes with equal power output, it is both energetically and economically feasible to install a outdoor air convector.

Sverige står inför omfattande renoveringsbehov med anledning av det stora antalet hushåll som byggts från 1960-talet och framåt. Läckage blir ett större problem med fler slitna och ålderstigna rör. För att åtgärda rör används främst två metoder: stambyte och relining. Med utgångspunkt i att Sverige står inför relativt stora klimatpolitiska utmaningar, syftar detta projekt till att analysera och kvantifiera hur energianvändning, koldioxidekvivalenta utsläpp och materialåtgång skiljer sig åt mellan metoderna. Rapporten bryter ned metoderna i tre delsystem: materialframställning, transporter och utförandeprocess. Data- och informationsinsamling har skett genom semistrukturerade intervjuer, databaser, publicerade rapporter och webbaserade källor. I rapporten baseras analysen på ett fiktivt badrum som bedöms vara representativt för svenska hushåll. Två modeller presenteras i studien. Den första betraktar relining och stambyte som två isolerade händelser. Ett stambyte medför dock ofta en badrumsrenovering vars behov sällan sammanfaller med behovet av rörbyte. Det medför att svårigheter i renoveringsplaneringen kan uppstå. Modell 2 tar hänsyn till detta förhållande och analyserar hur ett stambyte kan belastas, beroende på hur stor andel av badrummets tekniska livslängd som går förlorad. I studien behandlas de två vanligaste rörmaterialen, gjutjärn och PVC. Resultaten visar att ett stambyte exklusive badrumsrenovering innebär 85 procent högre energianvändning och 192 procent mer koldioxidekvivalenta utsläpp jämfört med relining om gjutjärnsrör byts ut. Motsvarande resultat för PVC-rör är 61 respektive 142 procent. När hänsyn tas till badrumsrenovering blir motsvarande resultat upp till 468 procent mer energianvändning och 683 procent högre koldioxidekvivalenta utsläpp. De två huvudsakliga slutsatserna är att relining innebär mindre miljöpåverkan jämfört med ett stambyte och det är framförallt materialframställningen som orsakar miljöbelastningen för båda metoderna. Det beror på miljöbelastande produktion av reliningmaterial och stor materialåtgång vid ett stambyte. / Sweden is facing an extensive need for renovation of drainage systems following the large expansion in real estate during the 1960s. Old and damaged pipes are causing increasing problems with leakages to which there are two main solutions: replacement or relining. In the light of anthropogenic climate change and the emission goals set by the Swedish government, the aim of this study is to analyze and quantify how the two methods compare in terms of energy usage, carbon dioxide equivalent emissions and material usage. The report divides each method into three subsystems: material production, transports and execution. Information and data were gathered through semi-structured interviews as well as obtained from databases, published reports and web-based sources. The analysis was based on a fictive bathroom, which was assumed to be representative for Swedish households. Two models are presented in this study: the first model isolates the replacement of pipes from the rest of the renovation process and compares it with relining. The replacement method is however usually followed by a bathroom renovation, the need of which rarely coincides with the need for pipe replacement. This might cause complications in renovation planning. The second model includes this aspect in the analysis and burdens the replacement method with a certain amount of environmental impact depending on the lost amount of technical life span. The two most common pipe materials, cast iron and PVC, were analyzed in the study. The results show that replacement of pipes excluding bathroom renovation causes 85 percent more energy usage and 192 percent more carbon dioxide equivalent emissions compared to relining when cast iron pipes are installed. Corresponding results with installed PVC pipes are 61 percent and 142 percent. When the bathroom renovation is included in the analysis the numbers increase to up to 468 percent more energy usage and 683 percent higher carbon dioxide equivalent emissions. Two primary conclusions can be drawn from the study: relining has less environmental impact compared to replacement of pipes and it is mainly the production of materials that creates this impact for both methods. It is due to high environmental load in material production for relining and the sheer weight of material with the replacement method.

Detta projekt görs på uppdrag av Stockholms Hamnar.  Företaget har ett mål att fram till år 2020 reducera sitt beroende av elnätet med 50 procent. Ett led i denna utveckling är den solcellsanläggning som sedan juni 2013 är i bruk på taket till fastigheten Magasin 6 i Frihamnen i Stockholm. Stockholms Hamnar ska nu uppföra två nya anläggningar i Stockholm och Kapellskär. Rapportens syfte är att rekommendera möjliga placeringar av de nya anläggningarna samt att utvärdera den befintliga anläggningen på Magasin 6. Dessutom undersöks optimal lutning på solcellsmoduler och vilken påverkan nedsmutsning har på solcellers effekt. Rapportens första del redogör för begreppet solinstrålning, solcellens princip samt hur nedsmutsning och modullutning inverkar på effektleverans. I metoddelen görs en solinstrålningsanalys av möjliga tak med hjälp av Stockholms solkarta. Den optimala lutningen utvärderas med simuleringsverktyget PVGIS. Därutöver genomförs en fältstudie genom att avsiktligt smutsa ned moduler och därefter mäta ström och spänning. Slutligen inhämtas data från mätperioden oktober 2013 till april 2014 för att skatta nedsmutsningen. Resultatet tyder på att Hamnhuset i Kapellskär samt Magasin 5 i Stockholm är lämpliga fastigheter ur solinstrålningsperspektiv. Dessutom är båda taken plana vilket förenklar underhåll och montage. Den befintliga anläggningen på Magasin 6 bör leverera cirka 180 000 kWh per år. För att få så stor energileverans per modul som möjligt bör lutningen på modulerna vara 20 grader, detta förutsätter att modulerna står i rader. Nedsmutsning ger stor effektreduktion om stora mängder fågelexkrementer täcker solcellsytan. Studiens resultat pekar på att ingen rengöring krävs för att avlägsna damm, eftersom förlusterna varierar omkring 1-5 procent. Rengöring skulle endast få temporär effekt. / This project was conducted on the behalf of Stockholms Hamnar. The company has decided to reduce its dependence on electricity supplied by the grid by 50 percent by 2020. To accomplish a part of this goal a solar photavoltaic (PV) power plant was built on the roof of Magasin 6 in Frihamnen. Stockholms Hamnar also plans to construct two new PV-plants in Stockholm and Kapellskär. The objective of this report is to recommend suitable roofs for the two new facilities and to evaluate the current plant on Magasin 6. Furthermore the optimum tilt angle is investigated and what impact soiling has on potavoltaic modules concerning their ability to deliver energy. The first part of the report accounts for the concept of solar irradiance, the principle of solar cells, soiling and how the tilt angle affects how much energy is delivered. In the method part, an analysis of solar insolation is done with the help of “Stockholms solkarta”. The optimum tilt angle is determined using the web-based simulation tool PVGIS. Additionally a field study was performed in which the current and voltage of solar modules, intentionally soiled, were measured. Finally, data from October 2013 to April 2014 was used to estimate the soiling losses of the existing plant. The results indicate that Hamnhuset in Kapellskär and Magasin 5 in Stockholm are suitable locations for new plants from a solar insolation perspective. Both roofs are flat which simplifies maintenance and mounting. The existing plant on Magasin 6 should deliver approximately 180 000 kWh per year. In order to maximize the delivered energy per module, the tilt angle should be 20 degrees, when the modules stand in rows. Soiling leads to reduced efficiency if great amounts of for instance bird soiling cover the module surface. Even so the results of the study indicate that no cleaning is required to remove soiling as the losses due to soiling seems to vary around 1-5 percent. The effects of cleaning would therefore only be temporary.

En aktuell miljöfråga är hur den industriella överskottsvärmen kan tas tillvara på och nyttjas i fjärrvärmenät på ett teknisk och ekonomiskt effektivt sätt. På så sätt minskar både resursslöseri av överskottsvärme och användningen av dem primära energikällorna. ”Värme på väg” är en potentiell lösning på detta problem. Konceptet går ut på att lagra den industriella överskottsvärmen i fasändringsmaterial som sedan transporteras i en container placerad i en lastbil till ett fjärrvärmenät. Syftet med detta projekt är att undersöka om det är ekonomiskt lönsamt att implementera “värme på väg” och vilken påverkan det har på kundnöjdheten som i dagsläget är låg på grund av det höga fjärrvärmepriset. För att besvara frågeställningen har rapporten utgått från att de svenska fjärrvärmenäten är öppna för tredjepartstillträde och att ”värme på väg” är en tredjepartsaktör i form av en restvärmeleverantör.De investeringskalkylerna som har använts är annuitets- och paybackmetoden. Resultat som erhållits vid implementering av ”värme på väg” är att kostnaden för restvärme uppgår mot 589 SEK/MWh exklusive vinst, vilket är lägre än dagens fjärrvärmepris på 831 SEK/MWh. Dessutom visade resultaten att konceptet är lönsamt och det nya fjärrvärmepriset blir lägre om följande kriterier uppfylls:• Transportavståndet mellan restvärmeleverantör och fjärrvärmenät understiger 119 km, tur och retur• Inköpskostnaden för container fylld med fasändringsmaterial understiger 3MSEK• Kostnaden för laddnings- och urladdningsstation för restvärme understiger 2,3MSEK• Investeringens ekonomiska livslängd är minst 7 årSlutsatsen som dras är att det är lönsamt att investera i införande av ”värme på väg” eftersom det har resulterat i lägre kostnad för restvärme och därmed lägre fjärrvärmepris. Följaktligen kommer detta inte bara öka fjärrvärmekundernas nöjdhet utan också användningen av den industriella överskottsvärmen. / A current environmental issue is how to utilize the industrial excess heat in a districtheating system in a technically and economically efficient way. In effect, both the waste of the industrial excess heat resource but also the usage of the primary energy sources will decrease. ”Heat on wheels” is a potential solution to this problem. The concept is based on storing excess industrial heat in a phase changing material, whichis then transported inside a container placed in a truck to a district heating system.The aim of this project is to investigate whether implementation of ”heat on wheels” is economically profitable and what effect it has on the costumer’s satisfaction which currently is low due to the high district heating price. In order to answer this question, it is assumed that the Swedish heat district systems are open for a third party access and ”heat on wheels” is a third party actor in terms of an excess heat supplier.The capital budgeting methods used are equivalent annual cost and payback period. The results have shown that if ”heat on wheels” is implemented, the cost of excess heat is 589 SEK/MWh excluding profit, which is lower than the current district heating price of 831 SEK/MWh. Furthermore, it was showed that the concept is profitable and the new district heating price is lower if the following criteria are met:• The transport distance between the excess heat supplier and the district heating system is less than 119 km, return journey• The purchase cost of the container filled with phase changing material is less than 3MSEK• The purchase cost of excess heat charging and discharging stations is less than 2,3MSEK• The economic life of the investment is at least 7 yearsIn conclusion, an investment of implementation of ”heat on wheels” is profitable as it results in a lower cost of excess heat and thus, in a lower district heating price. Consequently, not only will this increase costumer’s satisfaction but also the usage of industrial excess heat.

Teknikföretaget Compower avser att marknadsföra en Mikrogasturbin (MGT) med nya patent inom området. Denna MGT använder en extern förbränning till skillnad från den konventionell intern förbränning som MGT som finns på marknaden idag använder sig av. Mikrogasturbinen är avsedd för framförallt småskalig värme-och kraftproduktion där högtempererade förbränningsgaser värmeväxlas med luft för att generera elektricitet via en turbin samt generera användbar värme via tillhörande värmeväxlare. Denna MGT producerar idag emellertid för låg elektrisk effekt för att vara kommersiellt gångbar. En möjlig lösning på detta problem har angetts som att injicera ånga i turbincykeln. Syftet med denna studie var att hitta ett sätt att omfördela energi i systemet för att generera och förse cykeln med vattenånga. Därtill att framföra ett konstruktionsförslag för att göra denna lösning möjlig för att förbättra prestandan av maskinen och i ett första stadie för att testa den nya lösningen i ett laboratorium. Ett målvärde var här en elektrisk effekt på 2-3 kW vid en utomhustemperatur av 15  för att kunna gå vidare med idén. Metoden som användes för att finna en lösning var att genom en termodynamisk modell först teoretiskt beräkna olika möjliga lösningar (scenarion) för att generera den ånga som tänks höja turbineffekten. Dessa scenarion innebär att olika komponentkonstellationer testats. De teoretiska värden som därigenom erhölls användes sedan som grund för att anpassa och implementera tekniska komponenter till det ordinarie systemet. Detta i syfte att försöka förverkliga det scenario som teoretiskt bäst förbättrade systemets prestanda. Resultatet av denna studie var delvis att ta fram den teoretiska modellen samt de testresultat som simuleringen av denna gav. Detta resultat tyder på att målvärdet 2-3 kW elektrisk effekt är realiserbart. Det fördjupande resultatet var sedan hur problemet löstes med att generera ångan i systemet. Det nya konstruktionsförslaget innehåller en Helical Coil - värmeväxlare i kombination med en Spiral Coil - värmeväxlare. / Technology company Compower intends to market a Micro gas turbine (MGT) with new patents in the field, called ET10. This MGT is using external combustion instead of the conventional internal combustion MGTs that are on the market today. The MGT is a small scale heat and power unit that uses combustion gases to generate electricity using a turbine shaft and produce heating power using heat exchangers. However, ET10 does not produce electrical power sufficient to be commercially viable. One possible solution to this was given as to inject steam into the turbine cycle. The purpose of this study was to find a way to redistribute energy in the system to generate and provide the intended cycle with water vapor and thereto to convey a design suggestion for making this solution possible in order to improve the performance of the machine. The desired electrical power is 2-3 kW at an outdoor temperature of 15 ℃ to go through with the idea.   The method to find a solution was to use a thermodynamic model to first theoretically calculate various possible solutions (scenarios) to generate the steam that is supposed to increase the turbine power. These scenarios involve different component configurations. The theoretical values thereby obtained were then used as a basis to implement technical components to the original system. This in order to realize the scenario that best enhances system performance.   The results of this study were partly to develop the theoretical model and test results that the simulation gave. This result suggests that the target value of 2-3 kW electrical power is achievable. The extended result was how the problem was solved for generating steam in the system. The proposal of the new design includes a Helical Coil – heat exchanger in combination with a Spiral Coil – heat exchanger.

The demand for air conditioning keeps rising, especially in developing countries where the standard of living has improved. This results in an increased consumption of electricity and puts further pressure on the power grid. In Cuba, electricity is a scarce commodity and the electricity production relies heavily on fossil fuels, which causes high emissions. An alternative technology for producing cooling is thermally driven cooling where the installment of an absorption chiller could utilize waste heat from existing industries to provide cooling to buildings. Therefore, there are possibilities of lowering the amount of electricity needed for air conditioning. In this thesis, the potential of using waste heat from sugar mills in Cuba was investigated. The sugar industry is high water consuming and often produces large amounts of heated waste water that is rarely utilized. To collect the data needed for the investigation, a study visit was conducted at the sugar mill Carlos Baliño in Villa Clara, Cuba. Since the factory did not track water mass flows, calculations based on sugar concentrations and energy balances were used to determine the different water outlets. The identified excess water has a mass flow of 10 kg/s and a temperature of 96 °C, which is enough to supply the factory with cooling. The result of the investigation also showed that the mill could invest in thermally driven cooling with a payback time of between three to six seasons depending on the cost of the selected equipment. The energy savings per crushing season would be nearly 140 000 kWh which equals to financial savings of above 40 000 dollar per season. If the sugar mill Carlos Baliño would invest in an absorption chiller, the cooling supply would be unreliable because of the high number of production shutdowns. Before any possible implementation, the causes for the stops in production need to be further examined. The supply of cooling would otherwise have to rely on thermal energy storage of chilled water, which in such large quantities would be costly. The factory only produces waste heat during the crushing season, which lasts from December throughout April, but there is a cooling demand during the whole year, which means that alternative cooling methods for an off-season cooling supply would have to be investigated. The study concludes that thermally driven cooling would be very suitable for similar industries that also produce large amounts of heated excess water, but are operating all year around and have a more even production rate, both on a daily and seasonal basis. / Efterfrågan på luftkonditionering fortsätter att öka, speciellt i utvecklingsländer där levnadsstandarden har förbättrats. En ökad efterfrågan på luftkonditionering resulterar i en ökad användning av elektricitet, vilket i sin tur leder till en ökad belastning på elnätet. På Kuba är elektricitet en bristvara och elproduktionen är starkt beroende av fossila bränslen vilket leder till stora utsläpp. En alternativ teknologi för att producera kyla är värmedriven kyla där en absorptionkylmaskin kan utnyttja spillvärme från redan existerande industrier för att leverera kyla till byggnader. Därav finns det möjlighet att minska användandet av den elektricitet som behövs för att driva luftkonditioneringsapparater. I denna uppsats undersöks potentialen för att använda spillvärme från sockerfabriker på Kuba. Sockerindustrin konsumerar stora mängder vatten och producerar ofta betydande kvantiteter av uppvärmt eller förångat spillvatten som sällan utnyttjas. För att samla in de data som krävs för undersökningen genomfördes studiebesök på fabriken Carlos Baliño i Villa Clara, Kuba. Eftersom vattenflöden inte mättes i fabriken baserades beräkningarna på sockerkoncentrationer och energibalanser för att fastställa utloppsflöden av vatten. Det identifierade spillvattnet har ett massflöde på 10 kg/s och en temperatur på 96 °C, vilket är tillräckligt för att förse fabriken med kyla. Resultatet av undersökningen visade också att fabriken skulle kunna investera i värmedriven kyla med en återbetalningstid på mellan tre till sex säsonger beroende på kostnaden för vald utrustning. Energibesparingarna per produktionssäsong skulle bli närmare 140 000 kWh vilket motsvaras av en ekonomisk besparing på drygt 40 000 dollar per säsong. Om en absorptionskylmaskin skulle implementeras på Carlos Baliño skulle leveransen av kyla vara osäker på grund av det höga antalet produktionsstopp i fabriken. Före en eventuell implementation måste orsakerna till stoppen undersökas, annars skulle kylningsmöjligheterna bero starkt på termiska energilager av kallt vatten vilket i stora volymer kan bli kostsamt. Fabriken producerar endast spillvärme under produktionssäsong vilket pågår från december till och med april men kylbehovet existerar under hela året. Det betyder att alternativa kylmetoder behöver undersökas för att kylbehovet ska kunna tillgodoses året runt. Slutsatsen av studien är att värmedriven kyla är en ytterst passande lösning för liknande industrier som också ger upphov till stora mängder av varmt spillvatten men som producerar hela året och har en jämnare produktion, både på daglig basis och säsongsbasis.