Tools for the energy efficient design and use of utility systems in industry

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorHippinen, Ilkka
dc.contributor.advisorRuohonen, Pekka
dc.contributor.authorPalo, Maria
dc.contributor.departmentEnergiatekniikan laitosfi
dc.contributor.schoolTeknillinen korkeakoulufi
dc.contributor.schoolHelsinki University of Technologyen
dc.contributor.supervisorAhtila, Pekka
dc.date.accessioned2020-12-05T14:20:03Z
dc.date.available2020-12-05T14:20:03Z
dc.date.issued2009
dc.description.abstractTeollisuuden käyttöhyödykejärjestelmät ovat varsinaisen tuotantoprosessin ulkopuolisia tuotannon apuvälineitä. Käyttöhyödykkeitä ovat esimerkiksi höyry, sähkö, vesi ja paineilma. Kiinnittämällä huomiota käyttöhyödykejärjestelmien energiankäyttöön voidaan vaikuttaa tuotannon energiatehokkuuteen. Työssä tarkastellaan käyttöhyödykejärjestelmille julkaistuja käytännönläheisiä energiatehokkuuteen liittyviä oppaita ja ohjeita. Oppaiden sisältöä tarkastellaan ja vertaillaan järjestelmäkohtaisesti. Lisäksi pohditaan hyvän energiansäästöoppaan sisältöä. Työssä käsitellyt oppaat koskevat höyry- ja lauhdejärjestelmiä, paineilmajärjestelmiä, sähkönkäyttöä, kylmäjärjestelmiä, jäähdytystä sekä lämmityksiä ja lämmöntalteenottoa. Käyttöhyödykejärjestelmien energiatehokkaaseen suunnitteluun tähtääviä menetelmiä esitellään. Työssä käsitellään pinch-analyysiä, joitakin vedenkäyttöön liittyviä menetelmiä, exergia- ja entropia-analyysejä, yhdistettyä pinch- ja exergiaanalyysiä sekä termoekonomiaa. Matemaattisista menetelmistä tarkastellaan matemaattista ohjelmointia, stokastisia menetelmiä ja monitavoiteoptimointia. Työssä tarkastellaan menetelmien sovelluskohteita, vahvuuksia ja heikkouksia. Pinch-analyysiä sovelletaan projektissa käytettävään simulointimalliin. Pinch-analyysi on lämmönsiirtoverkoston tarkastelumenetelmä, jonka avulla voidaan määrittää vähimmäistarpeet lämmitykselle ja jäähdytykselle, sekä tarkastella prosessin sisäistä lämmöntalteenottopotentiaalia. Simulointimalli kuvaa mekaanista massaa ja paperia valmistavaa integraattia. Pinch-analyysin avulla prosessin lämmönsiirtoverkostosta pyrittiin löytämään lämpöteknisiä heikkouksia, jotka huonontavat sen energiatehokkuutta. Analyysi osoitti mallissa käytettävän huomattavasti teoreettista tarvetta enemmän lämmitystä ja jäähdytystä, ja sen avulla pystyttiin havaitsemaan lämmönsiirtoverkosta heikkouksia. Pinch-analyysin yhteydessä kokeiltiin lämmönsiirtoverkoston exergiahäviöiden arviointia Carnot-pinch -analyysin avulla. Tämän todettiin kuitenkin olevan massa- ja paperiteollisuuden lämmönsiirtoverkoston analysoinnissa kannattamatonta.fi
dc.format.extent117 s. liitt.
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/96295
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2020120555129
dc.language.isofien
dc.programme.majorEnergiatalous ja voimalaitostekniikkafi
dc.programme.mcodeEne-59fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.subject.keywordutility systemsen
dc.subject.keywordkäyttöhyödykejärjestelmätfi
dc.subject.keywordenergy efficiencyen
dc.subject.keywordenergiatehokkuusfi
dc.subject.keywordpinch analysisen
dc.subject.keywordpinch-analyysifi
dc.subject.keywordprocess integrationen
dc.subject.keywordprosessi-integraatiofi
dc.titleTools for the energy efficient design and use of utility systems in industryen
dc.titleTeollisuuden käyttöhyödykejärjestelmien energiatehokkaan suunnittelun ja käytön työkalutfi
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_19520
local.aalto.idinssi37251
local.aalto.openaccessno
Files