This thesis dwells on program creating in program environment Excel, in accordance with submission from submitter. Program is going to be able solve all required values. This thesis has four parts. First part is oriented on problems of urban mass transportation a methods of specific energy consumption. Second part contains program flowchart and program description. Third part contains theoretical solution of specific energy consumption and theoretical comparison of computing methods. Last part contains numerical substitution in an equations and calculating of their values.

No description available.

För att minska energiförbrukningen i Sverige krävs att befintliga byggnaderen ergieffektiviseras. Det finns även befintliga lokaler i landet som är i behov av en sänkt energiförbrukning. Det sker ständigt initiativ kring arbete med energieffektivisering av framför allt bostadshus. När energiförbrukning ska sänkas i industrilokaler läggs fokus på att minska energiåtgången i de invändigaprocesserna men inte i det omgivande klimatskalet där transmissionen utgör en stor del av energiläckaget. Syftet med arbetet är att öka kunskapen om energieffektiva åtgärder vid renovering av klimatskal hos industrilokaler. Målet ä ratt ta fram olika lösningsförslag som reducerar energiläckaget vid renovering av befintliga industrilokaler anpassat till projektet Dalern. Projektet Dalern är en byggnad uppförd på Åland vid 1990 som används vid fallstudie av förbättrade tekniska lösningar. I rapporten behandlas följande tre frågeställningar. Vilka metoder finns för att energieffektivisera klimatskal hos industrilokaler? Vilka alternativ är mest energieffektiva? Vilka tekniska lösningar skulle fungera i projektet Dalern? För att besvara dessa frågeställningar har en litteraturstudie över vanliga, energisparande renoveringsmetoder utförts. Dokumentstudier har genomförts av referensobjektet Dalerns ritningar. Studien har resulterat i en fallstudie där olika åtgärder beräknats för att se vilka potentialer det finns att energieffektivisera klimatskalet. De resultat som framkommit av arbetet är att det finns många olika metoder att energieffektivisera framför allt husbyggnader. De åtgärder som ger en mest energieffektiv besparing är framför allt byte av fönster och dörrar samt tilläggsisolering av tak och väggar. I fallstudien har olika åtgärder beräknats med handberäkning och med hjälp av energiberäkningsprogrammet VIP-Energy. Byggnadsdelar, möten mellan byggnadsdelar och hela referensobjektets energianvändning har beräknats. Eftersom rapportens tyngdpunkt är energieffektivisering har värmeövergång, köldbryggor och specifik energianvändning beräknats med omsorg. Andra faktorer som tagits hänsyn till är fukt, lufftäthet och brand. Uträkningen i energiberäkningsprogrammet har resulterat i att referensobjektets genomsnittliga värmeövergång kan minska med cirka 30 % vid användning av rätt åtgärder. Referensobjektets specifika energianvändning kan minskas med cirka 33% efter åtgärder som enbart berör klimatskalet. / It’s necessary to make existing buildings more energy efficient in order to reduce the energy consumption in Sweden. There are also existing premises in the country which are in need of reduced energy consumption. Initiatives on energy efficiency takes place continuously. Particularly in residential buildings. When the energy consumption is to be reduced in industrial facilities, the focus is on reducing the consumption of the internal processes. The building envelope where the transmission is a major energy leakage is often forgotten. The purpose is to increase the knowledge of energy-efficient renovation of industrial facilities. The project Dalern is an industrial facility which was built in Åland in 1990. The building is used in a case study of improved technical solutions. Three following questions are covered by this report. Which methods are available to make the building envelope of industrial facilities more energy efficient? Which options are most energy efficient? Which technical solutions would work in the project Dalern? A literature study of common, energy-saving renovation techniques has been implemented to answer the questions above. Document studies have also been implemented on the project Dalern. The document studies have resulted in a case study where different actions have been calculated to see what potential there is to improve the energy efficiency of the building envelope. The result that has emerged from the work is that there are many different methods to improve energy efficiency, especially in residential buildings. The actions that provide the most energy efficient savings are primarily replacement of windows and doors as well as additional insulation of walls and roofs. In the case study, various actions have been calculated using hand calculations and with use of an energy calculation program called VIP-Energy. Structures, meetings between building components and the entire reference object’s energy consumption have been calculated. Heat transfer, thermal bridges and specific energy has been calculated with care since the report’s emphasis is energy efficiency. Other factors that has been taken in consideration are moist, air leakage and fire. The calculation in VIP-Energy has resulted in the reference object’s average heat transfer can be reduced by about 30 % when using the correct actions. The reference object’s specific energy consumption can be reduced by approximately 33 %. These reductions were affected only by actions that concern the building envelope.

La desintegració és una etapa important en la recuperació de paper vell, ja que té importants conseqüències en consum d'energia i en el comportament de les etapes posteriors.Per això els objectius es centren en analitzar la desintegració des del punt de vista del temps de desintegració, els aspectes energètics, modelització de la màquina de desintegració utilitzada i anàlisi dels factors de cisallament calculats com a mesura global de les forces implicades en la desintegració. Els autors que hi han treballat donen diferents explicacions a aquestes forces. Fins avui només s'ha pogut avaluar qualitativament la influència que tenen cada un dels mecanismes en el temps necessari per a desintegrar i en el consum energètic. Les característiques reològiques de les suspensions papereres, i el seu comportament no newtonià tenen una clara influència en el consum energètic i les forces de desfibrat en el desintegrador.Els experiments de desintegració s'han realitzat en un púlper convencional, amb tres tipus de paper recuperat: paper estucat d'alta qualitat imprès offset (PQ), paper revista estucat imprès en color (PR), paper blanc imprès en impresora làsser (PF).Anàlisi del temps de desintegracióPer cada un del papers estudiats (PQ, PR i PF), les fraccions màssiques des de 0.06 fins a la màxima que estat possible per cada paper (de 0.14 a 0.18), i a dues velocitats d'agitació diferents, s'ha determinat el temps de desintegració (tD) fins a aconseguir un índex de Sommerville de 0.01%. S'obté que en augmentar la fracció màssica disminueix potencialment el temps de desintegració. S'ha estudiat la velocitat de desintegració, la producció teòrica del púlper en cada cas, i la seva relació amb les forces d'impacte i de fregament que produeixen la desintegració.Aspectes energèticsEl consum específic d'energia (SEC), definit com l'energia consumida per a desintegrar 1 kg de paper recuperat, disminueix molt en augmentar Xm, ja que a més de disminuir l'energia consumida en cada desintegració, el contingut en paper és més elevat. Pel disseny de desintegradors, cal tenir en compte que en augmentar Xm i en augmentar la velocitat, sempre augmenta la potència consumida. Però així com els beneficis de treballar a Xm alt són de 10 vegades en termes de SEC i de producció, l'augment de potència és només de l'ordre de 2 vegades la necessària respecte de la Xm baixa. Viscositat aparent i energia de fluiditzacióS'estudia la relació entre el temps de desintegració, les forces de fregament i els valors de viscositat aparent de la bibliografia. Per cada paper i velocitat s'ha observat que el consum específic d'energia disminueix en funció de la viscositat aparent.Reologia del púlperUtilitzant el mètode de Metzner i Otto (1957) per determinar la viscositat aparent mitjana de les suspensions papereres, modificat per Roustan, s'ha caracteritzat el pulper mitjançant el model: Np= K· Rex·Fry S'han utilitzat dissolucions de glicerina com a fluid newtonià per a calcular les constants d'ajust, i a partir d'aquí, aïllar la viscositat aparent en funció de la potència neta i els paràmetres d'agitació.La viscositat aparent, d'acord amb Fabry (1999) es substitueix pel concepte de factor de cisallament.Factor de cisallamentCalculat el factor de cisallament per a cada paperot i condicions d'agitació, s'ha relacionat amb Xm, SEC, tD, consum de potència, potència instal·lada i fracció cel·lulòsica. El factor de cisallament és un paràmetre útil per a quantificar les forces globals implicades en la desintegració. / Disintegration is an important stage in paper recovery and it has important consequences in energy consumption and in the following stages.The objectives of this thesis are focussed in analyzing disintegration considering disintegration time, power aspects, modelisation of the disintegration machine and analysis of the calculated shear factors as a global measurement of the forces implied in the disintegration.Until now, it has only been possible a qualitative evaluation of the influence of every mechanism in the time necessary to disintegrate the pulp, and in the power consumption.Rheological characteristics of suspensions and their non-Newtonian behaviour it is known that clearly influence power consumption and defibering forces acting during repulping. Disintegration experiments have been made in a conventional pulper, with three types of recovered paper: high quality coated printed offset paper, magazine coated colour printed paper and white laser printed paper.Analysis of disintegration timeTime necessary to achieve a Somerville index of 0.01%, was determined for each paper studied, at mass fractions ranging from 0,06 until the maximum possible for each type of paper (0,14 or 0,18) and at two different agitation speeds. It has been found that when increasing the mass fraction, disintegration time decreases potentially. Disintegration speed and theoretical production of pulp have been studied in each case, and they have been related with friction and impact forces.Power aspects Specific energy consumption (SEC) defined as the energy consumed during disintegration of 1 kg of recovered paper, was reduced with increasing mass fraction (Xm), because the energy consumed during disintegration decreases and the pulp contend in the pulper is higher. And increase of Xm and pulper agitation speed always increases the power consumed. An increase of only 2 times of power consumption (due to working at high Xm) produces benefits in SEC and production of 10 times.Apparent Viscosity and fluidisation energy Relation between disintegration time, friction forces and apparent viscosity were studied. For each paper and speed it has been observed that SEC was reduced when increasing apparent viscosity.Rheology of pulper Using Metzner and Otto methodology to determine average apparent viscosity of suspensions, modified by Roustan, pulper was characterized by means of model Np=K·Rex·Fry. Glycerine dissolutions have been used as Newtonian fluid to calculate constants of adjustment, and from here, apparent viscosity was determined from net power and agitation parameters. Apparent viscosity, in agreement with Fabry, is replaced by the concept of shear factor.Shear FactorOnce calculated the shear factor for each type of paper and conditions of agitation, the values obtained have been related to Xm, SEC, td, power consumption, installed power and cellulose fraction. Shear factor is a useful parameter to quantify the global forces acting in disintegration process.

Abstract This thesis deals with the pump schedule optimisation of regional water distribution systems. The aims and the possible applications of the presented methods differ from each other; all of them are intended to solve a particular but realistic problem. The developed techniques use the capacity of the water reservoirs in order to find the optimal pump-schedule of the system. The optimisation task is always deterministic and discrete in time; the stochastic behaviour of the water consumptions is approximated by expected values. A so-called neutral genetic algorithm equipped with new constraint handling is presented first. The method is able to solve the scheduling problems of real-size and complex networks, e.g. the network of Budapest with coupled hydraulic simulations where both variable and fixed speed pumps are in the network. The results are compared to other ones obtained by widely used genetic algorithms and state-of-the-art general purpose optimisation solvers. A dynamic programming based method was also carried out which provides the global optimum of the so-called ’combinatorial’ pump scheduling problems. This modelling type is very common in the industry, which can be used if the operation points of the pumps take discrete values. The basic idea of the method is exploiting the ’permutational invariance’ of the model which results in a perfect discretisation of the state space without any loss of information. An approximate dynamic programming technique is also presented which solves the same type of problems as the formerly mentioned genetic algorithm does. The technique splits the water network model into smaller units, namely into the so-called well fields and the main distribution system. The state space of the main distribution system was further decreased while the quality of the results does not decay. A part of the test examples is the same as in the case of the former presented genetic algorithm; thus, the two methods can be compared. Finally, a small water network fed by a single variable speed pump was investigated. The presented methods are based on the minimisation of the specific energy consumption. The gained results are compared to ones obtained using a high-resolution discrete dynamic program. Novel optimisation techniques for water distribution network pump scheduling were developed in this work. A particular focus was put on the dynamics between pumping, water reservoirs, and water use. The work shows the applicability of the approach via numerous realistic simulation case studies. / Tiivistelmä Työ käsittelee alueellisten vedenjakelujärjestelmien pumppauksen aikataulutuksen optimointia. Esitettyjen menetelmien tavoitteet ja mahdolliset sovellukset poikkeavat toisistaan. Kaikki on kuitenkin tarkoitettu tiettyjen todellisten ongelmien ratkaisemiseen. Kehitetyt tekniikat käyttävät vesivarastojen kapasiteettia optimaalisen pumppausohjelman löytämiseksi. Jokainen optimointitehtävä on aikadiskreetti ja deterministinen, vedenkulutuksen stokastista käyttäytymistä on approksimoitu odotusarvoilla. Ensimmäiseksi työssä esitetään ns. neutraaleja geneettisiä algoritmeja varustettuna rajoitusten käsittelyllä. Menetelmällä voidaan ratkaista skedulointiohjelmia reaalimittakaavaisille ja monimutkaisille verkostoille (esim. Budapestin verkosto varustettuna hydraulisilla simuloinneilla, sekä muuttuvanopeuksisilla että vakionopeuksisilla verkoston pumpuilla). Tuloksia verrataan toisiin yleisesti käytössä olevilla geneettisillä algoritmeilla saatuihin, sekä johtavilla yleiskäyttöisillä optimointitekniikoilla saatuihin tuloksiin. Työssä käytettiin myös dynaamiseen ohjelmointiin pohjaavaa menetelmää, jolla saadaan globaali optimi ns. "kombinatoorisille" pumppauksen aikataulutusongelmille. Tällainen mallinnustapa on hyvin yleistä teollisuudessa. Sitä voidaan käyttää, jos pumppujen toimintapisteet saavat diskreettejä arvoja. Menetelmän perusajatuksena on "permutationaalisen invarianssin" hyväksikäyttäminen, josta seuraa tila-avaruuden virheetön diskretointi ilman informaation häviämistä. Työssä esitellään myös approksimoidun dynaamisen ohjelmoinnin tekniikka, jonka avulla voidaan ratkaista samantyyppisiä ongelmia kuin yllämainituilla geneettisillä algoritmeilla. Tämä tekniikka jakaa vesijohtoverkoston mallin pienempiin yksiköihin: lähdekenttiin ja pääjakeluverkostoon. Pääjakeluverkoston tila-avaruutta voitiin edelleen pienentää ilman, että tulosten laatu heikkeni. Osa käsitellyistä esimerkkitapauksista on samoja kuin edellämainittujen geneettisten algoritmien osalla, joten tuloksia voidaan verrata. Lopuksi tutkittiin pienen muuttuvanopeuksisella pumpulla syötetyn vesijohtoverkoston toimintaa. Esitetyt menetelmät perustuvat ominaisenergiankulutuksen minimointiin. Saatuja tuloksia verrataan korkearesoluutioisella diskreetillä dynaamisella ohjelmoinnilla saatuihin tuloksiin. Työssä kehitettiin uusia optimointitekniikoita vedenjakelujärjestelmien pumppauksen aikataulutuksen optimintiin. Erityisesti työssä keskityttiin pumppauksen, vesitornien ja kuluttajien käyttäytymisen väliseen dynamiikkaan. Työssä osoitettiin tekniikoiden toimivuus realististen esimerkkisimulointien avulla. / Kivonat Jelen doktori disszertáció regionális ivóvízellátó-hálózatok üzemvitel-optimalizációjával foglalkozik. A bemutatott módszerek alkalmazhatósági köre rendszerint eltér egymástól, mindegyik egy-egy speciális, de a való életben is előforduló problémára kíván megoldást nyújtani. A kidolgozott módszerek a medencék tárolókapacitását kihasználva, az optimális szivattyú-menetrendet keresve kívánják megtalálni az adott vízműhálózat üzemviteloptimumát. Az optimalizáció egy időben diszkrét, ugyanakkor determinisztikus feladat megoldását igényli, a vízfogyasztások sztochasztikus viselkedését a várható értékekkel közelítettem. Elsőként egy új mellékfeltétel-kezeléssel ellátott, ún. neutrális genetikus algoritmus bemutatása a cél. A kidolgozott módszer alkalmas nagy, valós méretű (pl. Budapest) és bonyolultságú (kapcsolt hidraulikai szimulációk, frekvenciaváltós és direkt szivattyúk a hálózatban) ivóvízhálózatok napi üzemvitel optimalizálására. Az eredményeket más genetikus algoritmusokkal és a világ élvonalába tartozó, de általános célú optimalizációs módszerekkel hasonlítottam össze. Kidolgozásra került egy dinamikus programozás alapú, a valós, globális optimumot adó módszer is. Az algoritmus a gyakorlatban elterjedt, ún. "kombinációs" hálózatként modellezhető vízműhálózat típusokra alkalmazható, ahol a szivattyúk munkapontjai diszkrét értékek. A megoldás alapját az ún. "permutációs invariancia" jelensége adja, mely lehetővé teszi az állapottér információveszteség nélküli, tökéletes diszkretizációját. Egy, a korábban bemutatott genetikus algoritmuséhoz hasonló problémakört megoldó, de közelítő dinamikus programozás alapú módszer is bemutatásra kerül. Az algoritmus a hálózat kisebb részegységekre (víztermelő területekre és fő elosztó hálózatra) való felbontásával és a fő elosztó hálózat állapotterének önkényes, de a megoldás jóságán jelentősen nem rontó csökkentésével éri el a program futtatásához szükséges számítási igény csökkentését. A tesztfeladatok egy része megegyezik a genetikus algoritmus tesztfeladataival, így azok közvetlenül összehasonlíthatóak. Végül bemutatásra kerül egy kisméretű, mindössze egy darab változtatható fordulat- számú szivattyúval táplált rendszer energetikai vizsgálata. Az itt bemutatott módszerek mind a fajlagos energiafelhasználás minimalizálásán alapulnak. Az eredményeket egy nagyfelbontású dinamikus programozás alapú módszerhez hasonlítottam.

The main purpose of this master’s thesis is description of the current technology of compressed air production in the grounds of Třinecké Železárny, a.s. (TZ). Compressed air for companies in the TZ area is manufactured and distributed by company Energetika Třinec, a.s. (ET). The part of the thesis is the preparation and execution of measurement including evaluation of specific energy consumption for production of compressed air by compressors of ET company. In conclusion there is proposed the possibility of substitution of compressors including the economic evaluation.

This thesis has been carried out on behalf of IV Produkt AB and intends to set an average ratio of thermal energy losses in apartment buildings that were built during the 1960-1990. This shall be derived by analyzing the total district energy consumption that has been divided into three parts: heat energy losses (the actual heating requirements), the heating of domestic hot water and heating energy consumption for the controlled ventilation. Three different residential areas that were built during the years 1962-1966 and one that was built in 1993 has been analyzed. All residential areas are located in Växjö urban and contains between four and six apartment buildings. The analyzed objects have a mechanical exhaust ventilation systems and district heating as the heating method. No own laboratory work or experiments have been done in this thesis, the calculations have been done on the basis of parameters from VEAB, interviews with property managers, and literature studies. By calculations, we have got a result that is reported in Chapter 6. The result is given as a thermal energy loss as a percentage of the total heat consumption. In this thesis there has also been a review of the rules on requirements for the specific energy consumptions in buildings, indoor environment and indoor temperature from the National Board of Housing and the National Board of Health and Welfare.