Abstract Electricity consumption is a globally increasing problem caused by the high share of electricity produced in coal power plants. These contribute to high carbon emissions when only about 1/3 of the heat generate electricity and the remaining 2/3 of the heat cools off. Combined heat and power plants (CHP) have high efficiency because they use the residual heat for domestic heating. The CHP plant often use fuels from renewable resources, giving them a lower carbon footprint, but are also depending on the heat demand. If electric powered products such as drying cabinets convert to heat powered products more environmentally friendly electricity will be produced by CHP plants, which can supplant electricity, produced from coal power plants and reduce carbon emissions. Karlstad University has therefore, in collaboration with Nimo-verken AB and Asko Appliances AB developed a prototype of a water heated drying cabinet. The prototype has been tested, evaluated and further developed into a competitive product to market. Three versions (A, B and C) of the cabinet were tested with water flow temperatures of 55 and 80 °C and was also tested half-and fully loaded. Version A's low air flow gave long drying times and poor energy efficiency (SMERTot). Version B had a better flow and therefore gave better results in drying times and efficiency (SMEREl and SMERTot). The redevelopment of Version C mounted a larger fan which markedly increased airflow in the cabinet. This version gave the best stability, drying time and SMERTot. Both the drying times and SMER Tot was better than any comparable drying cabinet on the market. The energy efficiency, proportion of electricity used for drying (SMER El) gave values several-fold higher than any comparable drying cabinets on the market. The water heated drying cabinet produced, with the conditions above, 4% of the carbon emissions for a comparable, electric-powered cabinet. To study how to stop a drying process at the right time temperature measurements were made at the exhaust air from the cabinet. Strong correlation was found for the selected water flow temperatures and versions. The conclusions were that the drying process in a drying cabinet can be stopped in time by continuous measurement of exhaust air temperature. The relatively cool supply air temperatures obtained from the hot water also manage to dry textiles quickly and efficiently if only the air flow is large enough. This also means that carbon emissions were low. The goals were achieved but there is still great development potential in flow optimization and heat loss reduction of the water heat powered drying cabinet. / Sammanfattning Elkonsumtionen i världen ökar och majoriteten av elen produceras, globalt sett, av koldkondenskraftverk. Dessa bidrar till stora koldioxidutsläpp då endast ca 1/3 av värmen producerar el och resterande 2/3 av värmen kyls bort. De fjärrvärmeanslutna kraftverkeverken har dock hög verkningsgrad eftersom de använder restvärmet för uppvärmning av bostäder. Kraftvärmeverken eldas dessutom ofta av flis eller andra förnyelsebara bränslen, vilket ger dem ett lägre koldioxidutsläpp, men har begränsningen att vara beroende av värmebehovet. Om eldrivna produkter, såsom torkskåp konverterar sin elkonsumtion mot värmekonsumtion kan mer miljövänlig el produceras från kraftvärmeverken, vilket kan konkurrera ut den, ur klimatsynpunkt bedrövliga, kolkondenskraften och minska koldioxidutsläppen. Karlstads Universitet har därför, i samarbete med Nimo-verken AB och Asko Appliances AB, tagit fram en prototyp av ett vattenvärmedrivet torkskåp som skall testas, utvärderas och vidareutvecklas till en konkurrenskraftig produkt för marknaden. Tre versioner (A, B och C) av skåpet testades med vattenframledningstemperaturerna 55 och 80°C och halv –respektive hellast. Version A:s låga luftflöde gav långa torktider och dålig energieffektivitet ( ). Version B hade ett bättre flöde och gav därför bättre resultat på torktider, och . Vid ombyggnation till Version C monterades en större fläkt vilket markant ökade luftflödet i skåpet. Denna version gav bäst stabilitet, torktid och . Både torktider och var bättre än alla jämförbara torkskåp på marknaden. Energieffektiviteten för hur stor andel el som använts för torkningen( ) gav värden flerfaldigt högre än något jämförbart torkskåpen på marknaden. Den låga elförbrukningen innebar, med förutsättningarna ovan, 1/25 av koldioxidutsläppen för jämförbara, elvärmedrivna torkskåp. Efter alla körningar studerades hur en torkning stoppas i rätt tid beroende på frånluftstemperaturen. Starka samband fanns för den valda framledningstemperaturen. Slutsatserna som drogs var att en körning kan stoppas i rätt tid utifrån kontinuerlig mätning av frånluftstemperaturen och att den relativt kalla tilluftstemperaturen som fås från varmvattnet räcker för att torka textilier på ett snabbt och effektivt sätt om bara luftflödet är stort nog. Detta innebär också att koldioxidutsläppen var låga. De uppsatta målen uppfylldes men det finns fortfarande stor utvecklingspotential inom flödesoptimering och värmeförlustminskning av det vattenvärmedrivna torkskåpet.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-13539 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Pernefur, Micael |
| Publisher | Karlstads universitet, Avdelningen för energi-, miljö- och byggteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Arbetsrapport, |
Page generated in 0.0018 seconds