ASHRAE Standard 139 provides parameters which are used in the desiccant industry to calculate the performance of a desiccant dehumidifier. This performance can be obtained from any manufacturer by means of performance curves or selection software. However, these performance parameters are generally rated at sea-level conditions. Although some manufacturers provide a means for estimating the performance at altitude based on sea-level conditions, there is no set methodology that is accepted by all. The scope of this project involves investigating how the performance parameters are affected by altitude and develop a general methodology that can be applied to any desiccant wheel. Mississippi State University and the National Renewable Energy Laboratory both conducted tests and compared the results. It was found that, by keeping mass flow rate, inlet temperature, and inlet humidity ratio constant between sea-level and altitude, the pressure drop through the wheel was influenced the most by altitude.

<div>Liquid desiccant air dehumidification (LDAD) is a promising substitute for the conventional dehumidification systems that use mechanical cooling. However, the LDAD system shares a little market because of its high installation cost, carryover problem, and severe corrosion problem caused by the conventional liquid desiccant. The research reported in this thesis aimed to address these challenges by applying membrane technology and ionic liquid desiccants (ILDs) in LDAD. The membrane technology uses semi-permeable materials to separate the air and liquid desiccants, therefore, the solution droplets cannot enter into the air stream to corrode the metal piping and degrade the air quality. The ILDs are synthesized salts in the liquid phase, with a large dehumidification capacity but no corrosion problems. In order to study the applicability and performance of these two technologies, both experimental and modeling investigations were made as follows.</div><div>In the study, experimental researches and existing models on the membrane-based LDAD (MLDAD) was extensively reviewed with respects of the characteristics of liquid desiccants and membranes, the module design, the performance assessment and comparison, as well as the modeling methods for MLDAD.</div><div>A small-scale prototype of the MLDAD was tested by using ILD in controlled conditions to characterize its performance in Oak Ridge National Lab. The preliminary experimental results indicated that the MLDAD was able to dehumidify the air and the ILD could be regenerated at 40 ºC temperature. However, the latent effectiveness is relatively lower compared with conventional LDAD systems, and the current design was prone to leakage, especially under the conditions of high air and solution flow rates.</div><div>To improve the dehumidification performance of our MLDAD prototype, the two-dimensional numerical heat and mass transfer models were developed for both porous and nonporous membranes based on the microstructure of the membrane material. The finite element method was used to solve the equations in MATLAB. The models for porous and nonporous membranes were validated by the experimental data available from literature and our performance test, respectively. The validated models were able to predict the performance of the MLDAD module and conduct parametric studies to identify the optimal material selection, design, and operation of the MLDAD.</div><div><br></div>

This report intends to investigate climate conditions and energy consumption in Gränby Ice rink in Uppsala.Today, Gränbyhallen faces a potential renovation project to modernize and improve what was initially intended as a temporary hall that was inaugurated in 1974.In 2021, the property was taken over by the Uppsala municipality Arenor och Fastigheter AB from having previously been owned by the municipality. Since then, Arenor och Fastigheter has worked to modernize its facilities and in this way also work to improve the energy consumption required by the operation of the Gränby ice rink and also examine the indoor climate conditions in the building.The idea is to make the climate more pleasant for the visitors, and therefore making it less cold and barren temperaturevise by separating the ventilation from the ice and bleachers so that these can be controlled individually. The hope is to be able to reduce energy consumption with such a solution by seeing if the facility has heat leakage from the outside and how moisture can be managed in the facility to be kept at a more even level throughout the year and during the day.For the report, weather data was obtained from SMHI and then compiled and compared with temperatures and energy consumption from sorption dehumidifiers and the plant total to locate current deficiencies but also how to potentially address these to lower energy consumption.Analysis of the data was also done for the outdoor temperature which was set against the indoor temperature and then also the difference between the two to see the difference anddemonstrate how well insulated the facility is. On average over the entire time investigated, there was only +1°C difference between outside and inside, which gives an indication that the insulation in the facility needs to be reviewed and improved both outside and inside as there are large leaks in the facility with open surfaces and only metal doors that separate warm surfaces from cold.The analysis also suggests that the dehumidifier should be changed to regulate according to the dew point temperature from regulating according to the relative humidity as the dew point changes less over time and is less affected by the amount of water in the air which changes from hour to hour and is also affected by the outdoor climate when doors are opened and closed to the facility. / Denna rapport avser att undersöka klimatförhållanden och energiförbrukningen i Gränby ishall i Uppsala. Idag står Gränbyhallen inför ett potentiellt renoveringsarbete för att modernisera och förbättra till en som till en början var tänkt som en provisorisk hall från 1974. 2021 togs fastigheten över av Uppsala kommun Arenor och Fastigheter AB från att tidigare varit kommunägt. Arenor och Fastigheter har sedan dess arbetat med att modernisera sina fastigheter och på så sätt även arbeta med att förbättra energiförbrukningen som driften i Gränby ishall kräver och även undersöka klimatförhållandena inomhus. Tanken är att göra klimatet för åskådarna mer behagligt att vistas i från dagens kalla och karga temperaturer genom att separera läktarens ventilation och avfuktning från isens, så att dessa kan styras enskilt och därmed ha olika klimat. Förhoppningen är att med en sådan lösning kunna minska energiförbrukningen genom att se ifall anläggningen har värmeläckage från utsidan samt hur fukt kan hanteras i anläggningen för att hållas på en mer jämn nivå över året och under dagen. Till rapporten har väderdata hämtats från SMHI och sedan sammanställts och jämförts med temperaturer och energiförbrukning från sorptionsavfuktare och anläggningens total för att lokalisera nuvarande brister, men även hur man kan potentiellt åtgärda dessa för att sänka energiförbrukningen. Analys av data gjordes även för temperaturen utomhus mot temperaturen inomhus och då differensen av de två för att se skillnaden och påvisa även hur väl isolerad anläggningen är. I genomsnitt över hela tiden som undersöktes skildes det bara +1°C mellan ute och inne, vilket ger indikation på att isoleringen i anläggningen behöver ses över och förbättras både ute och inne då det finns stora läckage i anläggningen med öppna ytor och endast plåtdörrar som separerar varma ytor från kalla. Analysen tyder även på att avfuktaren bör ändras till att reglera efter daggpunktstemperaturen i stället för som nu efter relativa luftfuktigheten. Daggpunkten ändras mindre över tid och påverkas mindre av luftens vattenmängd, som ändras från timme till timme och som påverkas även av utomhusklimatet när dörrar öppnas och stängs till anläggningen.

Sommaren 2009 besökte WSP en anläggning i anslutning till Taragruvan i Navan, Irland. Syftet av deras besök var att se över ventilationssystemet som var föråldrat. I och med besöket insåg besiktaren att även deras värmesystem var i behov av en uppdatering och den uppgiften resulterade till detta examensarbete.   Det övergripande syftet med arbetet är att undersöka hur ett nutida värmesystem kan byggas upp och förbättra inomhusklimatet jämfört med ett äldre system. Uppgiften i arbetet består av att ta fram ett förslag på utformningen av ett nytt system som tar hänsyn till effektbehov och dagens klimatkrav.   Utredningen hänvisar en anläggning som används till omklädningsrum för gruvarbetarna samt kontorslokaler. Där är inomhusmiljön bristande, speciellt i omklädningsrummet där temperaturen och den relativa fukthalten är över rekommenderande värden. Omklädningsrummet är därigenom största fokus i undersökningen. Dessutom värms systemet upp med stora mängder olja vilket bidrar med stora utsläpp till miljön. Att kunna mildra anläggningens påverkan bidrar till ökad motivering för en eventuell investering. Utgångspunkten för arbetet ligger i att upprätta ett systems uppbyggnad utifrån anläggningens behov. Därefter läggs stor vikt vid att finna de rätta komponenterna för att optimera det tilltänkta systemet. För att teoretiskt kunna bygga upp ett system till anläggningen arbetas ett förslag fram via ett flödesschema för att skapa en tidig överblick. Efter detta ska systemets komponenter dimensioneras efter anläggningens behov, där uppvärmningen av tappvarmvatten, ventilationssystem och radiatorsystem samt luftavfuktning i omklädningsrummet inkluderas. För att undersöka möjligheten till ett energieffektivare värmesystem kommer arbetet att inkludera en utvärdering av värmeväxlare, värmepump och luftavfuktare samt inkluderingen av de befintliga ventilations- och värmesystemen.   I resultaten redovisas ett effektiviserat teoretiskt system som minskar energiförbrukningen och förbättrar inomhusklimatet i anläggningen. Genom att utnyttja befintlig värmeenergi kan arbetet redovisa ekonomiska fördelarna som uppkommer genom val av en effektiv värmepump inom systemet. / In the summer of 2009, WSP visited a facility adjacent to the Tara-mine at Navan, Ireland. The purpose of their visit was to control the ventilation system which was outdated. During the visit the inspector detected that their heating system also was in need of updating and that task led to this bachelor thesis.   The overall aim of this work is to investigate how a modern heating system can be assembled to improve the indoor climate compared to an older system, where the primary target is to develop a proposal for the formation of a new system that meet the power requirements and today's climate demands.   The study refers to a facility used as a changing room for the miners and as an office premise. The analysis focuses on the changing rooms as the indoor environment is especially inadequate with temperature and relative air humidity above recommendatory values for good indoor climate. In addition, the system is heated with large amounts of oil which contribute with large contaminations to the environment. Being able to moderate the impact the facility contribute to the surroundings is an additional motive for any investment.   The analysis began with an examination of the system demands from the facility’s needs, followed by a search of potential components which could optimize a contemplated system. In order to be able to build this system theoretically correct the thesis established a flow chart. On the basis of the flow chart, the system components is conform adjusted to the facility’s needs, which includes the heating of domestic hot water, ventilation- and heating systems, as well an air dehumidification unit in the locker room. To examine the possibilities of improving the energy efficiency of this heating system, the project will evaluate heat exchangers, a heat pump and a dehumidifier, and a coupling to the existing ventilation and heating systems.   The results are presented as a theoretical system that reduces the facility’s energy consumption and improves indoor climate. By utilizing the accessible thermal energy, the project also presents the economic advantages from choosing an efficient heat pump within the system.

In this thesis, experimental and numerical studies have been carried out to investigate the performance of a solar desalination system working on humidification-dehumidification principle under the climatological conditions of Ankara, Turkey. The desalination unit was configured mainly by a double-pass flat plate solar air heater with two glass covers, pad humidifier, storage tank and dehumidifying exchanger. The system used in this work is based on the idea of closed water and open air cycles. A computer simulation program based on the mathematical model was developed by means of MATLAB software to study the effect of different environmental, design, and operational parameters on the desalination system productivity. In this simulation program, the fourth order Runge-Kutta method was used to solve the energy balance equations simultaneously and numerically. In order to compare the obtained theoretical results with experimental ones and validate of the developed mathematical model of the system, an experimental study has been carried out. For that, an experimental set-up was designed, constructed and tested at the solar house of the Mechanical Engineering Department of METU. In addition, the existing solar desalination system was integrated with an evacuated tubular solar water heater unit (closed water circulation) and performance of the system has been studied experimentally.

Purpose To investigate the possibility to reduce the number of failures caused by moisture and dust ingress in lighting equipment by looking towards customer acceptance and warranty claims, and then translate the result to technical attributes. Methodology The methodology is set up to be a part of a Design for Six Sigma project including the steps up to Concept development and business/customer approval. Known product development tools are used to evaluate existing techniques and generate new concepts. Customer analysis is done by surveys and investigating warranty claims. Result &amp; Conclusions The customer analysis in this thesis show that Brazil and to some extent UK is the countries where the problem is seen as most severe. It also shows that complaints regarding dust are far more common than complaints regarding moisture when it comes to lamps placed at the lower part at the front of the truck. When the results from the customer analysis are compared with the technical aspects it shows that the most beneficial way to deal with the problem is to create a good air flow while still keeping the pore size, which could be done by using membranes and the help from CFD (Computational Fluid Dynamics) simulations. Trapping solutions are also welcomed by the customer as long as they can be part of the regular service. / Syfte Att undersöka behov och möjligheter att reducera problem med fukt och damminträngning i exteriöra belysningsartiklar på lastbilar genom att titta på kundacceptans och garantiärenden samt översätta detta till tekniska attribut. Metod Arbetet är upplagt som en del av ett Design for Six Sigma-projekt och innefattar stegen fram till Concept development and business/customer approval. Kända produktutvecklingsverktyg används för att ta fram underlag till konceptgenerering. Kundanalys utförs med hjälp av enkäter och undersökningar av garantiärenden. Resultat &amp; slutsats Kundanalysen i denna examensrapport visar att Brasilien och Storbritannien är de länder där problemet uppfattas som störst. Den visar också att klagomål gällande damm är mycket vanligare än klagomål gällande fukt när det gäller lyktor placerade i den nedre delen i fronten på lastbilen. När resultaten från kundanalysen jämförs med de tekniska aspekterna finner man att det mest gynnsamma sättet att ta sig an problemet är att försöka få bra ett bra luftflöde i lyktorna men samtidigt minimera porstorleken. Detta kan man åstadkomma med hjälp av membran och CFD (Computational Fluid Dynamics) simuleringar. Lösningar som handlar om att fånga upp dammet och fukten accepteras också av kunden så länge som detta kan lösas med hjälp av den vanliga servicen.

Kondensbildning är ett stort problem i ishallar vilket leder till stora konsekvenser ifall det inte åtgärdas. Installation av ett avfuktningssystem är ett måste i ishallar men det betyder högre energianvändning. Denna studie undersöker hur RH-styrning (relativ fukthalt) för en avfuktare i PF Arenan lokaliserat i byn Lindefallet i Hudiksvalls kommun kan energieffektiviseras och samtidigt se till att kondensbildning undviks i ishallen. Kondensbildning i ishallar framkommer framförallt på takytan och isplanen. Kondens på isplanen sker när luftens absoluta luftfuktighet är större än den absoluta fuktigheten för isens gränsskikt. Eftersom isen har en temperatur under 0 °C så kommer vattnet att frysas på planen vilket åtgärdas genom att slipa isen med en ismaskin. Forskning visar att avfuktningsstyrning för att undvika kondens på isplanen leder till att avfuktaren blir överdimensionerad för att undvika takkondens. Konsekvenser för takkondens anses som mer allvarliga än de för kondens på isplanen, vilket har lett till att framtagning av ny styrning har fokuserat på att undvika takkondens. Mätningar har utförts i PF Arenans roterande sorptionsavfuktare och lufttillstånden inuti ishallen samt utomhus. Resultatet från mätningar används för att avgöra om det sker kondensbildning i ishallen. Olika styrstrategier jämförs med befintlig RH‑styrning för att fastställa vilka förbättringar som kan tillämpas. Resultat visar att vid stora personlaster och användning av ismaskinen leder till att takkondens framkommer under korta perioder. Samtidigt så går inte regenereringsbatteriet på maxeffekt under dessa perioder vilket betyder att avfuktningskapaciteten kan höjas. RH-styrning leder till överdimensionering i förhållande till båda kondensfenomenen under stora perioder, speciellt under kalla inomhustemperaturer. Föreslagen styrning går ut på att processluftens daggpunkt ska hållas två grader Celsius under takets yttemperatur. Styrningen kan definieras som en varierande daggpunktsstyrning. Det rekommenderas också att regenereringstemperaturen ökar ju mer börvärdet avviker från målfunktionen. Dock så analyserades inte en sådan ökning av regenereringstemperaturen i detalj. Det approximerades att ungefär 1 100 kWh el per månad kan sparas för avfuktaren motsvarande en energiminskning av 22 % gentemot den befintliga styrningen. Approximering förmodar att ismaskin slipar isen lika mycket med båda styrningarna och tar inte hänsyn till den ökade energianvändningen ifall högre regenereringstemperaturer tillämpas i avfuktaren. / Condensation is a major problem in ice rink arenas and if it is not resolved, will lead to construction damages. Generally, ice arenas use dehumidifiers to dehumidify the indoor air which causes an increase in energy use in the facility. This study investigates how the control strategy of the dehumidifier in the PF Arena localized in Lindefallet in Hudiksvall municipality can be improved to save energy while preventing the occurrence of condensation in the ice rink arena. Condensation in ice arenas occur on the ice surface and roof surface. Ice surface condensation occur if the indoor air humidity is higher than the humidity of the ice surface boundary layer. The ice will freeze the moisture onto the surface which require an ice resurfacer to flatten the playing field. Studies has shown that control strategies for dehumidification to prevent condensation on the ice surface results in oversizing of the dehumidifier for preventing condensation on the roof surface. And as condensation on roof surface leads to more serious consequences than that of ice surface condensation, it is of more interest to prevent the former. Measurements has been carried out on PF Arenan’s desiccant wheel dehumidifier and indoor as well as outdoor air. Results from measurements are used to analyze if any condensation occurs in the ice rink arena. Other control strategies are compared to the one used in PF Arenan to determine what improvements can be applied to the dehumidifier. Results show that during events and use of ice resurfacers some condensation on the roof surface occurs for short periods. During these periods, the regeneration heater does not use full power which could be used to increase the moisture removal capacity. The RH-control strategy results in oversizing for most hours when controlled to both condensation phenomenon, especially during cold temperatures. The recommended control strategy is to keep the dewpoint of the inlet process air 2 °C below the roof surface temperature. This control strategy is a type of variable dewpoint control function. It is also recommended to increase the regeneration temperature proportionally to the difference between the setpoint and the objective function. However, the results of this measure were not analyzed in detail. The new control strategy would approximately save 1 100 kWh per month over the current control function which amounts to an energy use decrease of 22 % for the dehumidifier. Assumed that behavior of ice resurfacing is not changed with the new control function and the approximation does not consider the increase of energy use if the regeneration temperature is increased.

Humans spend around 80 percent of their lifetime indoors. The humidity level plays an essential part in indoor climate, both in non-industrial applications, such as thermal comfort, and industrial ones. Dehumidification is a technology in the field of thermal comfort and indoor climate to control humidity levels. The need for the technology is essential for maintaining indoor humidity levels and lowering dew points. Based on the lack of studies that focus on the complete life cycle of the given dehumidification technology as well as the recently introduced EU Taxonomy there is an urgent need to evaluate the environmental impacts of the dehumidification systems. In this thesis, a comparative Life Cycle Assessment (LCA) is performed for two desiccant wheel dehumidifiers with industrial application driven fully by electric energy The intent of the LCA is to quantify the environmental performance of the two dehumidifier systems throughout their lifetime. The scope of this study is cradle-to-grave and includes four main life stages: cradle-to-gate, usage, maintenance and end-of-life. The objective is to identify the main drivers of selected environmental impact categories in each life phase and suggest areas of improvement. Seven categories are chosen based on the ReCiPe 2016 impact assessment method and that are related to the planetary boundaries. The two commonly available dehumidifiers will be analysed separately and in comparison. The functional unit used is 1 kg of water removed from the air which is independent of the performance of the system and focuses only on the wanted effect of humidity control. A base case is defined and scenarios are developed to cover different operational modes.  It is found that the usage stage which mainly consists of electricity demand contributes the most, varying between 65% and 99% of the overall impact in all categories. The cradle-to-gate stage, which shows the second biggest impact, has its most significant share in fine particulate matter formation, caused by the equipment for pre-treatment of air. Maintenance has the biggest variation depending on the scenario and application of the dehumidifiers where the number of maintenance occasions can vary significantly. This stage is however less crucial in the selected base case based on its small impact in most categories. End-of-life is insignificant for the results of this study having an average impact of less than 1%. The scenario analysis shows that a significant variation of the impact during usage is expected for different locations. This is mainly caused by the changing composition of the grid electricity which is identified overall main driver. The key parameters that influence the outcomes of this study are the operational hours of the systems, the target supply humidity as well as the climatic data. Potential for improvement is seen for an increased recycled content during the cradle-to-gate stage, the integration of sustainable energy technology as well as the connection of the systems to energy-efficient equipment during usage. Finally, it is concluded that an increase in material consumption may be tolerated by the systems if the energy performance is improved due to the dominating burden during the usage stage. The presented study may serve as example on how the EU Taxonomy can be applied within the field of dehumidification regarding environmental sustainability. It can also be used as a reference for further studies including the complete life cycle of dehumidifiers. Additional work may include other configurations of desiccant wheel dehumidifiers and extension to different assessment methods. / Människor spenderar cirka 80 procent av livet inomhus. Fuktighetsnivån är en viktig del av inomhusklimatet, både inom icke-industriella applikationer, såsom termisk komfort och industriella användningsområden. Avfuktning är en teknologi inom klimatkontroll inomhus och avlägsnar vattnet ur en luftström för att tillföra torr luft i rum. Den är väl ägnad om låga daggpunkter krävs. Möjliga användningsområden inom industrin är lagerutrymmen och förpackningsanläggningar, batteriproduktion, datacenter och farmaceutiska laboratorier. Denna studie har utförts eftersom det endast hittats ett fåtal studier som inkluderar hela livscykeln av sorptionsavfuktare. Utöver det så har EU taxonomin nyligen införts och den kan vara relevant för denna teknologi. Det finns därför ett behov att evaluera miljöpåverkan av dessa avfuktningssystem. I detta arbete utförs en jämförande livscykelanalys (LCA) av två rotorsorptionsavfuktare som används inom industrin och drivs av elektrisk energi. Meningen med denna LCA är att kvantifiera miljöpåverkan av de två systemen under hela livscykeln. Omfattningen av denna studie är ”från vaggan till graven” (eng. cradle-to-grave) och inkluderar fyra faser: tillverkning (eng. cradle-to-gate), användning, underhåll och demontering (eng. end-of-life). Syftet med arbetet är att kartlägga de centrala processer som driver miljöpåverkan, baserat på utvalda indikatorer och undersöka förbättringspotentialen. Sju kategorier från ReCiPe 2016 (som är en metod för miljökonsekvensbedömning) har valts ut för det baserat på de planetariska gränserna (eng. planetary boundaries). De två luftavfuktare analyseras enskilt och i jämförelse med varandra. Den funktionella enheten definieras som 1 kg vatten som tagits bort ur luften. Denna är oberoende av prestandan av systemet och beskriver endast avsedd effekt som är fuktighetskontroll. Utöver ett grundscenario har även olika scenarier utvecklats som beskriver varierande användning av avfuktaren.  Resultaten visar att användningen som mestadels består av elförbrukningen bidrar som mest till miljöpåverkan i alla kategorier med en andel mellan 65% och 99%. Tillverkningsfasen har näst störst påverkan av alla livsfaser och är mest relevant för fina partiklar. Detta orsakas av utrustningen för förbehandling av luften. Underhållet visar störst variation beroende på scenariot och användningen av avfuktaren eftersom antal underhållningstillfällen kan avvika mycket. Denna livsfas är däremot mindre relevant i grundscenariot eftersom den utgör endast en liten andel av den totala påverkan. Demontering är irrelevant för resultaten och utgör i genomsnitt mindre än 1%. Scenarioanalysen visar att en stor variation väntas för olika användningsställen eftersom produktionen av elen påverkar resultaten betydligt. De avgörande parametrar i denna studie är drifttimmar, målvärdet för fukthalten och klimatet. Förbättringspotential anses finnas i andelen återvunnet material i produktionsfasen, såsom integrering av hållbar energiteknik och energieffektiva lösningar under användningen. Det konstateras att en ökad konsumtion av material kan vara gynnsamt om detta reducerar påverkan under användningen. Detta är baserat på den tydliga skillnaden i påverkan under drift jämfört med de resterande livsfaser. Studien kan ses som exempel hur EU taxonomin för miljömässig hållbarhet skulle kunna appliceras inom avfuktning. Den kan också användas som referens för ytterligare studier inom området av livscykelanalys. Fortsatt arbete kan utökas till flera konfigurationer av rotorsorptionsavfuktare, såväl som inkluderandet av andra metoder för miljökonsekvensbedömning.

The diploma thesis deals deals with the designing and assessment of the two variants of cooling and humidifying the air in the production hall for cotton in Humpolec. The system is proposed to fulfil hygienic, operational, economic and functional requirements for indoor microclimate of the production hall. The task of this system is the transport of cooler air to interior and the covering of heat gains all year round. The equipment is also designed for the regulation of air humidity in the interior. The theoretical part is devoted to air humidification and air humidification device. Calculation of the project and then a specific proposal, two variants for air distribution level studies. Both variants are treated as project documentation. Experimental part is devoted to the measurement on the measuring path containing adiabatic humidifier in the laboratory. The benefit of the experiment is to verify the data from the manufacturer adiabatic humidifier which we can assess the practical use of the product.