This thesis is done in cooperation with SWECO Energuide in Växjö. They have been assigned by SKB in Oskarshamn to renew their electrical power supply and the ancillary processing systems in their Central provisional storage of spent nuclear fuel, CLAB. Today in the CLAB facility, the spent fuel is cooled down with water pumps, driven by asynchronous induction motors, where the water is regulated by mechanical valves to the desired flow. After the upgrade, the engines will be powered by AC drives that can control the pumps by changing the rotational speed and thus change the water's cooling effect on the nuclear fuel. In this study, I investigated the interference AC drives causes the feeding network and how to go about averting them. I show what profits there are between the valve- and speed control of the pumps/motors and the reason for this. I then describe the three main systems, which form the core of CLAB's operation, how they work individually and how they interact with eachother. In the end I want to show how much energy you can save on the planned upgrade and it shows the approximated running costs over time. The results are based on calculations made by using Matlab, simulations in FluidFlow and graphs in Excel, which provides an indication of how much costs differ between the valve- and frequency controls of the three systems. / Detta examensarbete är gjort i ett sammarbete med SWECO Energuide i Växjö. De har fått i uppdrag av SKB i Oskarshamn att förnya deras elkraftsförsörjning och tillhörande processystem på deras Centrala mellanlager av använt kärnbränsle, CLAB. På CLAB kyls det använda kärnbränslet i dag med vattenpumpar, drivna av asynkronmotorer, där vattenflödet stryps av mekaniska ventiler till önskat flöde. Efter uppgraderingen kommer motorerna istället drivas med frekvensomriktare vilka kan varvtals styra pumparna, och på så sätt ändra vattnets kylande effekt på kärnbränslet. Med denna studie har jag undersökt vilka störningar frekvensomriktare orsakar på matande nät och hur man kan gå till väga för att avvärja dem. Jag visar vilka vinster det finns mellanventilstyrning och varvtalsstyrning av pumpar/motorer samt orsaken till detta. Därefter beskrivs de tre huvudsystemen, vilka utgör kärnan i CLAB:s verksamhet, som tar upp hur de fungerar var för sig och hur de interagerar med varandra. I slutändan vill jag visa hur mycket energi man kan spara på den planerade uppgraderingen och det görs i form av en kostnadsberäkning över tid. Resultatet baseras på beräkningar gjorda med hjälp av Matlab, simuleringar i FluidFlow och diagram i Excel vilka ger en fingervisning på hur mycket kostnaderna skiljer sig mellan ventilstyrning och frekvensstyrning av systemen.

I detta examensarbete analyseras och utvärderas påverkan av ett system som gör det möjligt att fjärrstyra fjärrvärmeventiler. Principen för systemet är att fastighetens energitillförsel reduceras under kortare stunder, vilket ska åstadkomma vinster för både fjärrvärmeleverantören och fastighetsägaren utan att ha negativ påverkan på inomhuskomforten. Tyngdpunkten i rapporten är att påvisa vilka vinster som kan åstadkommas med en sådan typ av applikation, främst dess påverkan på kundernas fjärrvärmeanvändning och deras effektbehov har studerats. Initiativet till examensarbetet är taget av Tekniska Verken i Linköping AB som under hösten 2009 till våren 2010 har haft ett fjärrstyrningssystem från NODA Intelligent Systems i drift. Systemet har varit installerat på nio större fjärrvärmecentraler i Linköping, sammanlagt cirka 65 000m2 boarea. Systemet har varit i drift veckolånga perioder varvat med opåverkade veckor, detta för att skapa referensdata att jämföra med. All fakta i resultatdelen är hämtade från detta projekt och arbetet med denna rapport har även till en viss del påverkat projektets gång. Utvärderingen visar att systemet ger upphov till en årlig energibesparing på i genomsnitt 5% i de deltagande fastigheterna. Spridningen i resultatet är dock stor, för en av fastigheterna kan ingen energibesparing alls garanteras medan den fastighet som uppvisar bäst resultat uppnår en besparing på drygt 9% av årsanvändningen. Huruvida inomhuskomforten påverkas utav laststyrningen går inte att fastställa av denna utvärdering då antalet mätpunkter för inomhustemperaturen varit begränsat. Möjligheten finns att tillfälligt reducera effektbehovet i fastigheter som fjärrstyrs. En effektreducering på medel 20-30% är möjlig att göra under en tretimmarsperiod. Resultaten från de flesta fastigheterna visar på att reduceringens storlek är som störst den första timmen som fjärrstyrs och avtar under styrningens gång. Efter styrningstillfällen uppkommer det i de flesta fallen ett ökat effektuttag, detta kan uppgå till 13% och risken finns att det ökade behovet kan inverka negativt på fjärrvärmeleverantören. Utvärderingen tyder också på att systemet tillfälligt sänker returledningstemperaturen på primärsidan från de fastigheter som laststyrs, vilket är positivt för fjärrvärmeleverantörer som Tekniska Verken. Om systemet installeras i stor skala i Linköpings fjärrvärmesystem så visar beräkningar att Tekniska Verken skulle göra en mindre vinst. Detta genom att fjärrstyrningen innebär systemövergripande fördelar så som sänkta returledningstemperaturer, minskade produktionskostnader och en möjlighet att tillfälligt reducera effektbehovet hos kund och därmed skulle Tekniska Verken i en viss mån ha möjlighet att styra sin produktion.

This report is going to investigate the possibility to save energy by converting a valve opening mechanism in a waste disposal system from a pneumatic system to an electric system. To power the system, which mainly consists of an electric actuator and a valve control module, a solar panel system was designed. The valve system was controlled by the lightweight messaging protocol MQTT. To be able to choose an electric actuator the needed force was measured and data regarding maximal stroke was taken from the data sheet of the existing setup. For developing an optimal solar panel system a program was written in Google Spreadsheet. The program takes input regarding power, cycles, solar panel system specifications and environmental factors. The output from the program is energy consumption for the system, specification for solar charger, solar panel setup and charge data. The result was that the solar panel system needed to consists of four 12 V VRLA batteries with a capacity of 90 Ah each and four solar panels with a rated power of 300 W each. The solar charger must be able to handle 900 W and provide an output current of 25,5 A to fulfil the demands. The new electric actuator will consume four times less energy than the old pneumatic actuator. Most of the energy savings are consequences of reduced energy consumption at idle of the system. A demonstarator was built to test the system. / Den här rapporten kommer att undersöka möjligheten att spara energi genom att konvertera ett ventilöppningsmekanism i ett avfallshanteringssystem från ett pneumatiskt system till ett elektriskt system. För att driva systemet, som främst består av en elektrisk aktuator och en ventil styrenhet, ska ett solcellssystem designas. Ventilsystemet ska styras med hjälp lättviktsmeddelandeprotokollet MQTT. För att kunna välja en aktuator mättes den behövda kraften och data angående maximal slaglängd togs från databladet på den nuvarande konstruktionen. För att utveckla ett optimalt solcellssystem skrevs ett program i Google Kalkylark. Programmet använder energi, cykler, solcellssystem och miljöfaktorer som indata. Som utdata ges energiförbrukning hos systemet, specifikation för solcellsregulator, solpaneler och laddningsdata. Resultatet var att det solcellssystem som behövs bestå av fyra 12 V VRLA batterier med en kapacitet på 90 Ah var och fyra solpaneler med en nominell effekt på 300 W vardera. Solcellssregulatorn behöver kunna hantera 900 W och generera en ström på 25,5 A. Den nya elektriska aktuatorn kommer förbruka fyra gånger så lite energi jämfört med den gamla pneumatiska aktuatorn. Den största delen av energibesparingarna är en konsekvens av minskad energiförbrukning av systemet i vila. En prototyp byggdes för att testa systemet.