In this work, a refrigeration centre with the use of free-cooling has been projected, drawn and then cost-calculated. The work began drawing a flowchart for the cooling system in the cooling centre, this flowchart were drawn in a program called Autodesk Autocad. After that, the work continued by drawing and projecting the cooling centre with the reality of a threedimensional modeling. This projection was done in Autodesk Autocad´s MagiCAD plug-in. Meanwhile when these flowcharts and model drawings were constructed, communication with manufacturers and suppliers of the major machines in the system was done parallel with the modeling. This was made to get the correct values, measurements and budget sacrifices. Once both the flowchart and the three-dimensional, realistic looking model were completed, a product calculation was initiated in Wikells Sektionsdata. The calculation includes all products in the entire refrigeration centre, as well as things that were previously unpublished. Examples of items that were not in the flowchart nor the three-dimensional model, but included in the product calculation are welding work, bolt joints, primary and secondary works. A product calculation was made for the system both with and without free-cooling, just to see how much the free-cooling installation will cost. The result was that the freecooling installation will cost 1 225 725 SEK. Subsequently, calculations were made to see how profitable it is for the company to invest in free-cooling. These calculations were made largely from an energy calculation from Ramböll. With those calculations, there was a result in the form of payback time. The payback time for free-cooling was calculated to just under 8,3 years. / Office 4.0

The average energy consumption of one ice rink is around 1000MWh/year, which approximately69% is occupied by the refrigeration unit and heating demand. With the aim of decreasing theenergy consumption, a new concept of refrigeration system with CO2 as a refrigerant has beendeveloped and it is promising to become a high potential next generation for refrigeration systemin ice rink.This thesis is to evaluate a new refrigerant application in ice rink refrigeration system underthree different aspects; energy performance, heat recovery potential and economic efficiency. Inorder to make this evaluation, three main tasks are executed. Firstly, literature review and marketstatistic are processed to give a general picture of the CO2 development as a refrigerant. Secondly, asoftware Pack Calculation II is used for the simulations of CO2 refrigeration system and traditionalice rink refrigeration system. Älta ice rink located in Sweden, is chosen as a reference case forsimulation’s input data. The simulation results is to compare these system in terms of energyperformance and heat recovery potential. Finally, life cycle cost of these systems is calculated toinvestigate the economic benefits from this new application.Results from this study show good benefits of the new CO2 application in ice rink. Fromthe market statistics, CO2 has become a successful refrigerant in supermarket food and beverageindustry with 1331 CO2 refrigeration system installed until 2011 in Europe (Shecco2012). In icerink industry, 24 ice rinks have been applied CO2 in the second cycle of refrigeration system; oneice rink in Canada applied a refrigeration system with only CO2 in the first cycle and the distributionsystem.From the simulation’s result, CO2 full system has been proven as the most efficiency sys-tem with the lowest energy consumption (30% lower than NH3/Brine system and 46% lower thanCO2/Brine system) and the highest COP (6.4 in comparison with 4.9 of NH3/Brine system and4.37 of CO2/Brine system). Regarding heat recovery potential, CO2 full system has highest energysaving in comparison with the other two systems.Due to lower energy cost and service cost, the life cycle cost of CO2 full system is loweraround 13% than the traditional NH3/Brine system, furthermore, the component cost of CO2 sys-tem is promising to decrease in the next years thanks to the rapid development of this market insupermarket industry.To conclude, CO2 full system has high potential to become a next generation of refrigerationsystem in ice rink, however, because of its transcritical working, this application can be restrictedin the regions of warm climate.

Innovation genom additiv tillverkning sker snabbt i dagens industri där snabb prototyptillverkning är något som additiv tillverkning lämpar sig bäst för. Däremot utforskas möjligheter för tillverkning av detaljer med funktionellt syfte då additiv tillverkning möjliggör mer komplicerad design än traditionella tillverkningsmetoder. Med de miljöproblem som förekommer i dagens samhälle ger det upphov till extrema väderförhållanden, exempelvis skogsbränder. Givet det så har detta projekt utforskat möjligheten av att genom additiv tillverkning konstruera en sula med ett inbyggt kylsystem i syfte att kyla foten under förlängd arbetstid i omgivning med hög temperatur. Kravet som ställdes på sulan var att i en omgivning med hög temperatur skall sulan kunna kyla mer än en traditionell sula över en period på 8 timmar. Med hjälp av CAD- och FEM-program analyserades tre primära modeller med avseende på temperaturutväxling samt belastning, varav dessa tre modeller ställdes i relation till en traditionell sula utan kylsystem. Resultaten hänvisar till att med de krav som ställdes på sulan ges en högre kylningseffekt vid två av tre av dessa modeller relativt en traditionell sula. Dessutom finns potential för fortsatt utveckling av liknande sulor med avseende på specialtillverkning. / Innovation through additive manufacturing occurs quickly in today’s industry where rapid prototyping is something that additive manufacturing excels at. However, research is being made to explore the ability for manufacturing components with functional use, where additive manufacturing makes more complex design possible in relation to traditional manufacturing methods. With the environmental problem that occurs in today’s world comes more extreme weather conditions, for example forest fires. With that as a basis, this project has explored the possibility of creating the sole of a shoe with a built-in cooling system, using additive manufacturing, for the purpose of extended work in an environment with a high temperature. The requirements put on the sole was that in an environment of high temperature the sole should be able to help reduce temperature inside the shoe itself over the course of an eight-hour workday. Three primary models were analysed in terms of transient temperature as well as load and deformation with the help of CAD and FEM programs, where these three soles were compared to a sole without any form of cooling system. The results show that with the parameters of the project, a greater cooling effect is achieved in two of the three models, compared to a regular sole. Furthermore, there is the potential for continued development of similar models of soles with respect to specific demands in fields such as hiking.

De förhöjda halterna av växthusgaser i luften leder till ett varmare klimat och extremväder blir vanligare,vilket är två viktiga aspekter till att minska klimatavtrycket. Region Värmland skapade 2021 en miljöplan för att minimera klimatavtrycket, använda resurserna på ett klimatsmart sätt samt bidra till en hälsosammare miljö. Studien som genomförts har studerat Centralsjukhuset i Karlstads värme- och kylanläggning som består av fyra bergvärmepumpar, två kylvärmepumpar, tre kylmaskiner, en frikylevärmeväxlare och fjärrvärme. Bergvärmepumparna är kopplade till två geolager med sammanlagt 188 vertikala borrhål. Berget som borrhålen är borrade i förväntas vara antingen granit eller gnejs som båda har en hög kvartshalt. Kvartshalten är en viktig faktor för att bestämma bergets värmeledningsförmåga som i sin tur bestämmer bergets potential att överföra värme och kyla till brinen.  Fjärrvärmen som köps in kommer från Heden i Karlstad och elen från en elmix skapad av olika energikällor både förnybara och fossila. Energiföretagen Sverige tillsammans med samarbetspartnersgenomför en miljöutvärdering utav fjärrvärmen årligen och det är fjärrvärmeutsläppen från 2019 som både Region Värmland och studien har använt för att beräkna koldioxidutsläppen fjärrvärmen ger upphov till. För beräkning av elmixens koldioxidutsläpp används Region Värmlands antagna värde som grundas i energimyndighetens siffror.  Studien som genomförts undersöker olika driftstrategier från oktober till april. En modell byggdes upp i dataprogrammet Simulink som möjliggör en dynamisk simulering över tid. Syftet med studien är att öka Region Värmlands förståelse över hur effektuttaget från bergvärmepumparna och frikylevärmeväxlaren påverkar berget med målet att ta fram olika driftstrategier för att minska både driftkostnaderna och koldioxidutsläppen för anläggningen.  Studien upptäckte att Region Värmland inte kör sitt system optimalt utan borde prioritera kylvärmepumparnas körning följt av bergvärmepumparna och fjärrvärmen. Denna prioriteringsordning skulle minska driftkostnaden från 4,6 miljoner kronor till 4,3 miljoner kronor samtidigt som det minskar koldioxidutsläppen från 218,9 ton till 179,7 ton. Om Carnotverkningsgraden skulle höjas från 0,30 till 0,35 skulle det ändra driftstrategin och det blir i stället gynnsamt att prioritera driften efter bergvärmepumparna, följt av kylvärmepumparna och sedan frikyla och fjärrvärme. Kylvärmepumparna som används på anläggningen är gamla och har därför ett lågt COP, nya kylvärmepumapar med ett COP på 5 skulle kunna minska driftkostnaden till 4,1 miljoner kronor och koldioxidutsläppen till 174,3 ton.Liknande studier som undersöker effektuttag från berg och hur bergets temperatur förändras tyder på att de finns mer att hämta från de etablerade geolagrerna. En installation av nya bergvärmepumpar med en maxeffekt på 4600 kW skulle minska driftkostnaderna till 4 miljoner kronor och koldioxidutsläppen till 162,6 ton.  Elpriset varierar årligen och en höjning på endast 0,4 kr/kWh från 1 kr/kWh till 1,4 kr/kWh medför att det blir ekonomiskt mer gynnsamt att täcka hela värmebehovet med fjärrvärme och kylbehovet med frikyla. En ökning på endast 0,4 kr/kWh är ett rimligt antagande då elen för bostäder har höjts 0,73kr/kWh på två år. / The elevated levels of greenhouse gases in the air lead to a warmer climate and extreme weather becomes more common, which are two important aspects in reducing the climate footprint. Region Värmlandcreated an environmental plan in 2021 to minimize the climate footprint, use resources in a climatesmart way and contribute to healthier environment. The study that has been carried out has studied the Central Hospital in Karlstad’s heating and cooling system consists of four geothermal heat pumps, two cooling heat pumps, three cooling machines, a free cooling heat exchanger and district heating. The geothermal heat pumps are connected to two ground sources with a total of 188 vertical boreholes. The rock on which the boreholes are drilled is expected to be either granite or gneiss, both of which have a high quartz content. Quartz content is an important factor in determining the rock’s potential to transfer heat and cold to the brine.  The district heating that is purchased comes from Heden in Karlstad and the electricity from an electricity mix created by various energy sources, both renewable and fossil. The energy companies Sverige tillsammans with partners carry out an environmental evaluation of the district heating annually and it is the district heating emissions from 2019 that both Region Värmland and the study used to calculate the carbon dioxide emissions the district heating gives rise to. For the calculation of the electricity mix’s carbon dioxide emissions, is Region Värmland assumed value used, which is based on the energy authority’s figures.  The study examines different operating strategies from October to April. A model was built in the computer program Simulink that enables a dynamic simulation over time. The purpose of the study is to increase Region Värmland’s understanding of how the power output from the geothermal heat pumpsand the free cooling heat exchanger affects the rock with the aim of developing different operating strategies to reduce both operating costs and carbon dioxide emissions for the plant.  The study discovered that Region Värmland does not run its system optimally but should prioritize the cooling heat pumps followed by the geothermal heat pumps and district heating. This prioritization scheme would reduce operating costs from 4,6 million SEK to 4,3 million SEK while reducing carbon dioxide emissions from 218,9 tons to 179,7 tons. If the Carnot efficiency were to be raised from 0,30 to 0,35, it would change the operating strategy and it would instead be favorable to prioritize the geothermal heat pumps, followed by the cooling heat pumps and then free cooling and district heating. The Cooling heat pumps used at the facility are old and therefore have a low COP, new cooling heat pumps with a COP of 5 could reduce the operating cost to 4,1 million SEK and carbon dioxide emissions to 174,3 tones. Similar studies that examine power extractions from rock and how the rock’s temperature changes indicate that there is more to be gained from the established ground sources. An installation of new geothermal heat pumps with a maximum power of 4600 kW would reduce operation costs to 4 million SEK and carbon dioxide emissions to 162,6 tones. The price of electricity varies annually and an increase of only 0,4 SEK/kWh from 1 SEK/kWh to 1,4 SEK/kWh means that it becomes more economically favorable to cover the heating needed with district heating and the cooling with free cooling. An increase of only 0,4 SEK/kWh is a reasonable assumption as electricity for homes has been increased by 0,73 SEK in two years.

Global warming imposes great challenges, and anthropogenic greenhouse gas emissions have to be reduced by active measures. The transportation sector is one of the key sectors where significant reductions are desired. Within a vehicle, the cooling/thermal management system is a subsystem intended for temperature control of automotive components. Reducing the power consumption for thermal management is one of several possible ways to reduce the environmental impact of the vehicle. This report considers an existing reference cooling system, with three separate circuits at different temperature levels. The purpose is to suggest improvements to the reference system with respect to increasing energy efficiency as well as reducing the number of components. Potential improvements are identified during a literature study, and then evaluated one by one. After the first evaluation, four improvements are selected: Firstly, a liquid-to-liquid heat exchanger in high temperature circuit, with connections to both the medium and low temperature circuits. Secondly, common medium/low temperature radiators, which can be allocated according to cooling demand. Thirdly, pipe connections for coolant transfer between the low and medium temperature circuits. Finally, a liquid-cooled condenser in the active cooling system, cooled by the medium temperature circuit. The result is a system with flexible radiator allocation, more even load distribution, ability to heat components using heat losses from other components, and one radiator less than the reference system. A complete system evaluation is performed in order to find the most beneficial arrangement of the components. Steady state calculations are performed in MATLAB, using five different operational cases as input data. Out of six different alternatives, one is recommended for high load operation and another for low load operation. The difference between the two is the position of the condenser, since a low condensation temperature should be prioritized at part load but not at high load. The main uncertainties of this report are steady state calculations, which are not fully reflecting real driving situations, and approximations due to lack of input data. For further work, verification of these results by transient simulations and practical testing is recommended. Removing one of the high temperature radiators could be investigated, as well as downsizing the medium temperature radiator. Integration with the cabin thermal management system, which is beyond the scope of this report, is also a relevant area for future investigation. By suggesting improvements to an automotive subsystem, this report strives to make a difference on a small-scale level, but also to contribute to an ongoing transition process on the global level. / Den globala uppvärmningen medför stora utmaningar, och de antropogena växthusgasutsläppen måste minskas genom aktiva åtgärder. Transportsektorn är en av de viktigaste sektorerna där avsevärda utsläppsminskningar eftersträvas. I ett fordon är kylsystemet ett delsystem avsett att kontrollera temperaturen på komponenter som är viktiga för fordonets funktion. Att sänka kylsystemets effektförbrukning är ett av flera möjliga sätt att minska fordonets miljöpåverkan. Den här rapporten utgår från ett befintligt referenskylsystem, med tre separata kretsar som arbetar vid olika temperaturnivåer. Syftet är att föreslå förbättringar för att öka energieffektiviteten, samt minska antalet komponenter i systemet. Potentiella förbättringar identifieras genom en litteraturstudie, och utvärderas därefter en efter en. Efter denna utvärdering väljs fyra förbättringar ut: För det första, en vätskevärmeväxlare i högtemperaturkretsen, med anslutningar till både mellan- och lågtemperaturkretsen. För det andra, gemensamma mellan- och lågtemperaturkylare, som kan fördelas mellan kretsarna efter behov. För det tredje, röranslutningar för överföring av kylvätska mellan låg- och mellantemperaturkretsen. Slutligen, en vätskekyld kondensor i det aktiva kylsystemet, vilken kyls av mellantemperaturkretsen. Resultatet är ett kylsystem med flexibel tilldelning av kylare, jämnare fördelning av värmeförluster, möjlighet att värma komponenter med förlustvärme från andra komponenter, samt en kylare mindre än referenssystemet. Som sista steg genomförs en helsystemsutvärdering, för att hitta det mest fördelaktiga sättet att placera komponenterna i förhållande till varandra. Stationära beräkningar utförs i MATLAB, med fem olika driftfall som indata. Av sex olika utformningar rekommenderas en för drift med hög belastning, och en annan för drift med lägre belastning. Skillnaden mellan dem är kondensorns placering, på grund av att en låg kondensationstemperatur bör prioriteras vid låg belastning men inte vid hög belastning. Den största osäkerheten i tillvägagångssättet är de stationära beräkningarna, som inte helt motsvarar verkliga körfall, samt approximationer som gjorts vid brist på indata. För framtida arbete rekommenderas verifiering av dessa resultat genom transienta simuleringar och praktiska tester. Att ta bort en av högtemperaturkylarna och/eller minska storleken på mellantemperaturkylaren kan också undersökas. Även integration med kupéns värme- och kylsystem, vilket ligger utanför ramen för denna rapport, är ett relevant område för fortsatta undersökningar. Genom att föreslå förbättringar av ett delsystem i ett fordon strävar denna rapport efter att åstadkomma förbättringar på liten skala, men också att bidra till en pågående omvandling på den globala skalan.

The study looks at heat recovery of a refrigeration system in a supermarket where the heat was supplied to apartments in the same building. Such a system requires cooperation between the supermarket owner and the property owner, with both having different motives. By gaining understanding of each other's needs and obligations, cooperation can become easier to achieve, with a result that is more optimal for both actors. Heat recovery for use within the supermarkets has existed for a long time, though supplying the heat to other actors is not as common. Using CO2 as refrigerant is becoming more popular in supermarket refrigeration systems, which allows for achieving higher temperatures in recovered heat, enabling use in radiator systems or for preheating domestic hot water. In lack of other cooling solutions, the supermarket studied in the project had previously used municipal water for cooling of the condenser in the refrigeration system, which is a costly solution that does not utilize the heat. The amount of heat that can be recovered was estimated and compared to the varied amount of heat demand in the supermarket and the rest of the property over a year. Findings show that heat recovery from the refrigeration system create considerable cost savings for both the supermarket owner and the property owner, despite still requiring cooling with municipal water during summer. Financial compensation for delivered heat is difficult to argue for at moment, though it may become relevant if new solutions for cooling of the refrigeration system are proved to be feasible. / Se filen

This case study evaluates the potential of recovery and utilization of waste heat from three solvent recovery distillation columns, conducted in collaboration with the biotech company Cytiva Sweden AB. Currently, waste heat from distillation processes is dissipated through conventional air-cooling systems without any heat recovery mechanism. Cytiva are assessing utilizing the waste heat with two distinct methods: using a vapor compression heat pump (HP) in a shared circulating cooling system serving multiple waste heat generating processes and implementing a semi-open mechanical vapor recompression system (MVR) within one of the three distillation processes, thereby substituting the conventional virgin steam-powered reboiler with a waste heat-fed alternative. The study pursues a dual objective. Firstly, it to develops a computational model based on simplified process schematics, fluid flows, and temperatures, encompassing five scenarios, including a baseline scenario devoid of waste heat recuperation or utilization. Two scenarios involving an HP within the cooling system, leveraging waste heat to elevate water temperatures from 50 ⁰C to the requisite 80 ⁰C for subsequent export into a district heating distribution grid. Another scenario integrates an MVR system into one distillation process, while conventionally cooling the remaining waste heat flows. Lastly, a combined scenario incorporates both the HP and MVR systems. Using operational parameters, energy prices, and emissions factors from 2023, the model identifies the optimal alternative based on energy savings, emission reduction, and economic profitability. The combined HP and MVR system emerges as the most favorable option, yielding annual energy savings of 14 500 MWh, a heat export of 9 800 MWh/year generating profits of 4.9 Mkr/year, emissions reductions of 2 000 tonCO2ekv/year, and a yearly total cost savings of 9.9 Mkr. However, the combined system is also the most expensive option. The independent nature of the two systems facilitates ease of installation and operation. These findings provide valuable insights for Cytiva in their efforts to mitigate environmental impact through heat recovery and utilization.

Antalet mikrobryggerier runt om i Sverige har de senaste åren ökat markant. Vanligast är att dessa producerar öl som ale och stout trots att vi svenskar, om man ser till systembolagets statistik, fortfarande främst dricker lager. En anledning till få av de mindre mikrobryggerierna brygger lageröl är att bryggprocessen är mer avancerad för att brygga lager. För att brygga lager krävs, utöver den vanliga bryggutrustningen, också ett sätt att kyla ölet på först till 10°C och sedan till 0°C under en längre period. Den utrustning som används av de flesta större mikrobryggerierna är för dyr för de mindre mikrobryggerierna och bryggning av lageröl uteblir därför ofta. Ett exempel på ett mindre mikrobryggeri som har detta problem är Brewing Költur och detta arbete har haft som avsikt att lösa kylproblemet för dem. Arbetet gick ut på att ta fram ett alternativt sätt, dels att kyla en sats öl på, 300 liter, dels att hålla ölet kallt utan större fluktuationer under en längre tid. En viktig del i lösningen är att investeringskostnaden för kylanläggningen skulle vara avsevärt lägre än de alternativ som finns på marknaden idag. Projektet hade dock inte som avsikt att lösa övriga problem som finns med bryggning av lager. Resultatet blev en Bag-in-Box: en frysbox i vilken en engångspåse placerades. En luftspalt skapades mellan påsen och frysens innerkanter för att sakta ner värmeöverföringen och på så vid undvika att kyla ned jästen för snabbt vilket (annars) kan få allvarliga konsekvenser på ölet. En prototyp av produkten kylanläggningen byggdes ihop på vilken tester utfördes. Testerna visade att produkten utan problem kunde hålla stabila temperaturer under längre perioder, framförallt vid de lägre temperaturerna. Vid nedkylning från 10°C samt vid hållning av denna temperatur krävdes viss komplettering med manuell omrörning för att undvika stora temperaturgradienter i påsen. Investeringskostnaden för produkten är mycket låg medan de rörliga kostnaderna är relativt höga på grund av engångspåsen då det går åt en eller två sådana per sats bryggd öl. På grund av produktens låga investeringskostnad, enkla montering samt relativt goda förmåga att hålla temperaturer konstanta anses produkten ha potential att kunna ha stor betydelse för mindre mikrobryggerier i framtiden. / There has been a large increase of microbreweries in Sweden in the past few years, most of which produce great beers such as ales and stouts. This is however a bit strange since most Swedes seem to prefer to drink lager; at least if you study the statistics of the Swedish alcohol monopoly’s top hundred most drunken beers last year. There might be several reasons for microbreweries not brewing lagers but one reason is the equipment needed for lager brewing. Apart from the regular brewing equipment needed for brewing ales, a cooling system is needed in lager brewing in order to reach the ideal temperatures for fermentation, 10°°C, and lagering. Lagering is a process where beer is stored for weeks or months in a cold place, typically around 0°C.  The cooling systems on the market are expensive and small start-up microbreweries do not have the funds to purchase these. One example of such a microbrewery is Brewing Költur, and this study aims to solve the cooling problem for them. The goal was to design a cheaper alternative for cooling a 300-litre batch of beer but without severe changes in quality. The product needs to be able to hold stable temperatures and also lower the temperatures from 10°°C to 0°°C, both without major fluctuations in temperature within the vessel. The project did not aim at solving other lager brewing related problems. The result was a Bag-in-Box: a chest freezer in which a disposable plastic bag, big enough to fit 300 litres of beer, was placed. An air gap was created in between the inside walls of the freezer and the bag to keep the sudden cold walls from damaging the yeast by cooling it to quickly. A prototype was put together in order to test the most important features of the product. The tests showed that the product could keep stable temperatures very well in the lower temperature intervals, while it needed manual stirring in the higher regions to avoid temperature gradients, especially when the temperature was lowered. The cost of the product is overall very low. The investment cost is very low, however since the disposable bags are somewhat costly the variable cost is fairly high, yet still significantly cheaper than the alternatives on the market. It is believed that the product could be used by many smaller microbreweries in the future due to the low investment cost, its ability to keep the temperatures relatively stable and also because it is easy to assemble.

The United Nations recognises anthropocentric greenhouse gas emissions to be the leading cause of global warming. The International Institute of Refrigeration further addresses that in 2014 7.8% of the global greenhouse gas emissions were assigned to the refrigeration sector. This marked the importance of using metrics to evaluate the climate impact of a refrigeration system. However, as these metrics rely on uncertain values it is difficult to assess how reliable they are. The purpose of this study is therefore to evaluate the reliability of two environmental metrics by applying methods for dealing with uncertainties, and to present possible improvements to the applied methods and metric. The study begins by introducing refrigeration systems and their environmentalcontext. In the background the reader is further introduced to the topic by accounting for the evaluated metrics, TEWI and LCCP, as well as three different methods for dealing with uncertainties, Sensitivity analysis, Uncertainty analysis and Monte Carlo Simulation. In order to fulfil the purpose a data centre is modelled, and the restrictions and operation conditions of the system will be further described under section 3. The result will consist of two parts. The first part will consider the theoretical aspect of the study as well as sources and typologies of values and uncertainties. The second part will consist of the empirical results from applying the mentioned methods on the modelled system. These will be presented in graphs sorted after method and metric and are then analysed and evaluated in the discussion. It is seen that only a few parameters dominate the influence in the Sensitivity and Uncertainty analysis but that the influential parameter is dependent on the relative order of magnitude. It is also stated that the LCCP rends no additional information at the analysed conditions. When applying the Monte Carlo Simulation TEWI is considered more reliable, as in that the deterministic value is a more accurate estimation of the ’true’ environmental impact of the system. One possible improvement may be to use the rendered standard deviation for TEWI as an uncertainty range to incorporate the uncertainties in the deterministic value. The study concludes that the Sensitivity and Uncertainty analysis illustrates theinfluence of one single parameter on the final metric value. However, the analyses do not determine to what extent these final values may be considered reliable. A Monte Carlo Simulation is better applicable for some uncertainty typology than others and as such TEWI is considered more reliable than LCCP. The study lands in the conclusion that the presented methods may be improved by assigning uncertainty typologies in order to evaluate the viability of a method to incorporate the uncertainties, e.g. a Monte Carlo Simulation. / Förenta Nationerna erkänner antropocentriska utsläpp av växthusgaser som den främsta orsaken till global uppvärmning. Vidare belyser IIR att kylsektorn stod för 7.8% av de globala utsläppen av växthusgaser år 2014. Detta åskådliggjorde vikten av att använda mätmetoder som kan utvärdera klimatpåverkan hos ett kylsystem. Då dessa mätmetoder baseras på osäkra värden är det svårt att bedöma hur pålitliga de faktiskt är. Syftet med detta projekt är därför att utvärdera tillförlitligheten hos två mätmetoder genom att tillämpa metoder för att hantera osäkerheter och att presentera möjliga förbättringar till de tillämpade metoderna och mätmetoderna. Projektet börjar med att introducera kylsystem och deras miljösammanhang. I bakgrunden får läsaren lära sig mer om ämnet genom en redogörelse för de utvärderade mätmetoderna, TEWI och LCCP, samt tre olika metoder för att hantera osäkerheter, Känslighetsanalys, Osäkerhetsanalys och Monte Carlo-simulation. För att uppfylla syftet modelleras ett data center, och systemets begränsningar och driftsförhållanden beskrivs vidare under rubriken Metod. Resultatet består av två delar. Den första delen redovisar den teoretiska aspekten av studien så som källor för osäkerheter och typologier samt att här tilldelas parametervärden och osäkerheter. Den andra delen består av de empiriska resultaten som fås då metoderna tillämpas på det modellerade systemet. Dessa presenteras i diagram vilka sorteras efter metod och mätmetod. Dessa analyseras och utvärderas sedan i diskussionen. Från resultaten går det att se att endast ett fåtal parametrar dominerar inflytandet i Känslighets- och Osäkerhetsanalysen men att den inflytelserika parametern är beroende av den relativa storleksordningen. Det visar sig även att LCCP inte bidrar till ytterligare information vid de analyserade förhålandena. Vid tillämpningen av Monte Carlo-simuleringen anses TEWI vara mer tillförlitlig. En möjlig förbättring kan vara att använda den givna standardavvikelsen för TEWI som ett osäkerhetsintervall för att inkorporera osäkerheten i det deterministiska värdet. Projektet landar i slutsatsen att Känslighets- och Osäkerhetsanalysen illustrerarinflytandet av en enskild parameter på det slutliga metriska värdet. Analyserna avgör emellertid inte i vilken utsträckning dessa värden kan anses vara tillförlitliga. En Monte Carlo-simulering är bättre tillämplig för en viss osäkerhetstypologi än andra och som sådan anses TEWI vara mer tillförlitlig än LCCP. Projektet landar även i slutsatsen att de presenterade metoderna kan förbättras genom att tilldela osäkerhetstypologier för att utvärdera huruvida en metod kan anses tillämplig för att inkorporera osäkerheter, t.ex. en Monte Carlo-simulering.

Internal combustion engines, electric motors and batteries generate a significant amount of heat during operation that needs to be extracted by cooling systems. A cooling system is designed and installed to extract the generated heat and maintain the system temperature in an optimal range. Overheating has several unfavorable outcomes such as less durability and lower energy efficiency. The cooling system consists of several components such as hoses, flow splitters, valves, heat exchangers, coolant, pump, etc. The coolant, as the working fluid, is pumped to different heat generator component to enable the cooling down process. Computational Fluid Dynamics (CFD) is a powerful and cost efficient tool to simulate the cooling processes, design, and evaluate the performance of a cooling system. Generally, one dimensional CFD is a common approach to interpret and explain the cooling processes in the automotive industry due to its high flexibility and computational cost efficiency. Also, three dimensional CFD is employed whenever it is required to study complex physical phenomena and provide detailed information. Additionally, it is possible to couple one dimensional and three dimensional CFD approaches to simulate cooling processes. Not only is the coupled 1D-3D CFD approach able to capture complicated physical processes but also is flexible and cost efficient. The objective of this master thesis is to implement 1D-3D CFD coupled simulation on internal combustion engines’ cooling system and evaluate the advantages and disadvantages of this method. The performance of this method is examined in different case studies with different flow and geometrical characteristics. The effect of various turbulence models and numerical settings are investigated on the quality of the coupled simulations’ results. The coupled simulations are carried out using GT-SUITE and STAR-CCM+ software. The performed simulations show that the coupling method is a convenient approach which is able to capture detailed physics with high precision requiring reasonable computational costs. The results of the coupled simulations depict agreement with the uncoupled 1D CFD simulations, although some discrepancies are observed in complex case studies. Also, it is shown that the coupled simulations are sensitive to numerical settings and physical models, consequently, the case setup should be optimized carefully. / Förbränningsmotorer, elmotorer och batterier genererar en betydande mängd värme under drift som behöver extraheras av kylsystem. Ett kylsystem är utformat och installerat för att extrahera den genererade värmen och hålla systemtemperaturen i ett optimalt intervall. Överhettning har flera ogynnsamma följder, som mindre hållbarhet och lägre energieffektivitet. Kylsystemet består av flera komponenter, till exempel slangar, flödesdelare, ventiler, värmeväxlare, kylvätska, pump etc. Kylvätskan, som arbetsvätska pumpas till olika värmegenerator-komponenter för att möjliggöra nedkylningsprocessen.Computational Fluid Dynamics (CFD) är ett kraftfullt och kostnadseffektivt verktyg för att simulera kylprocesserna, utforma och utvärdera prestanda för ett kylsystem. I allmänhet är endimensionell CFD en vanlig metod för att tolka och förklara kylningsprocesserna i bilindustrin på grund av dess höga flexibilitet och beräkningseffektivitet. Dessutom används tredimensionell CFD när det krävs, för att studera komplexa fysiska fenomen och tillhandahålla detaljerad information. Dessutom är det möjligt att koppla ihop en- och tredimensionell CFD-metod för att simulera kylningsprocesser. Inte bara är den kopplade 1D-3D CFD-metoden möjlig för att betrakta komplicerade fysiska processer, utan är även flexibel och kostnadseffektiv.Syftet med detta examensarbete är att implementera 1D-3D CFD kopplad simulering på förbränningsmotorns kylsystem och utvärdera fördelarna och nackdelarna med denna metod. Uppträdandet av denna metod undersöks i olika fallstudier med olika flöde och geometriska egenskaper. Effekterna av olika turbulensmodeller och numeriska inställningar undersöks genom kvaliteten på resultaten hos kopplingens simuleringar. De kopplade simuleringarna utförs med hjälp av mjukvaran GT-SUITE och STAR CCM +.De utförda simuleringarna visar att kopplingsmetoden är ett bekvämt tillvägagångssätt som kan fånga detaljerad fysik med hög precision till rimliga beräkningskostnader. Resultaten av de kopplade simuleringarna visar överensstämmelse med de frikopplade 1D CFD-simuleringarna, även om vissa avvikelser observeras i komplexa fallstudier. Det visas också att de kopplade simuleringarna är känsliga för numeriska inställningar och fysiska modeller, därför bör fallinställningen optimeras noggrant.