Elanvändning direkt och indirekt. Ingmar Leisse Industriell Elektroteknik och Automation

Relevanta dokument
Elanvändning direkt och indirekt. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

Elenergi Till vem, till vad och hur mycket? Ingmar Leisse Industriell Elektroteknik och Automation

Elenergi Till vem, till vad och hur mycket? Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

Energi, el, värmepumpar, kylanläggningar och värmeåtervinning. Emelie Karlsson

Om uppgifterna. a) Från Svensk Energis Fickfolder 2007 har nedanstående uppgifter om elproduktion i Sverige hämtats:

Vilka är vi. Varför Arvika

Volvo FE Hybrid. Förstavalet inom miljöanpassad distribution och renhållning

FRÅGOR OCH SVAR OM PRIUS LADDHYBRID

Till vem, till vad och hur mycket? Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik & Automation

Magnetism och EL. Prov v 49

Definition av kraftelektronik

TACK FÖR ATT DU KÖR EN TOYOTA PRIUS.

Tentamen Elenergiteknik

Permanentmagnetiserad synkronmotor. Industriell Elektroteknik och Automation

Fördelning av fastighetsel

THE FUTURE IS ELECTRIC.

Miljöfysik vt2009. Mikael Syväjärvi, IFM

Energilager och frekvens. Ingmar Leisse Industriell Elektroteknik och Automation

Sammanfattning och framtid. Elenergiteknik Industriell Elektroteknik och Automation

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Ingmar Leisse Industriell Elektroteknik och Automation

10.00 Ljus och hälsa. Utbildning i bra och energieffektiv belysning Jämtlands och Västernorrlands län

Arbete med hybridfordon

Asynkronmotorn. Industriell Elektroteknik och Automation

Framtidens miljöbilar

FYSIK ELEKTRICITET. Årskurs 7-9

Klimatsmart belysning - med bibehållen ljuskvalitet

Vad är energi? Förmåga att utföra arbete.

X-tenta ET Figur 1. Blockschema för modell av det nordiska kraftsystemets frekvensdynamik utan reglering.

Bergvärme & Jordvärme. Anton Svedlund EE1C, Kaplanskolan, Skellefteå

4. Om dioden inte lyser: Vänd den så att den första tråden rör zinkspiken och den andra tråden rör kopparspiken.

Biobränsle. Biogas. Effekt. Elektricitet. Energi

J.Palmunen. 1. Riktig dimensionering. 2. Processen kräver reglering. 3. Energiinbesparing med frekvensomriktare

BMW MOTORTEKNOLOGI. DIESEL

Och sedan då? Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

Bränslen/energi. Bensin Diesel Naturgas Fordonsgas 50/50 Biogas El Sol, vind och vatten

Introduktion till Elektriska Drivsystem

Lär dig. Din guide till rätt ljuskälla >>>>>>>>>>>>>>>>> Spara. Energi

Tillståndsmaskin (Se separat skrift Tillståndsdiagram som hör till föreläsningen) insignal = övergångsvillkor, tillstånd, utsignal Switch Case

Energilager och frekvens. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

Synkrongeneratorn och trefas

den nya upplysningstiden

Elbilens utmaningar och möjligheter. Per Kågeson Nature Associates

Elenergi Till vem, till vad och hur mycket? Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

Svar: Extra många frågor Energi

AGROTEKTBYRÅN -projektering av lantbruksbyggnader

teknik inte till sin rätt utan blir bara ett tomt ord på bakluckan och i reklambroschyren.

ÅTGÄRDSRAPPORT Energideklaration

Solpaneler. Solpanelssystem: Solpanelssystemet består av: Solpanel Regulator Batteribank

KÖPGUIDE. LED Dimning. Färgtemperatur

Byggnadens material som en del av de tekniska systemen Bengt-Göran Karsson, Sweco AB

WORKSHOP: EFFEKTIVITET OCH ENERGIOMVANDLING

LAMPGUIDEN. Så sparar du energi med LED SPOTLIGHT LED ILLUMINATION LED

Vardag och när det blir fel. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

Elektroteknik MF1016 föreläsning 8, MF1017 föreläsning 6

ENERGI DEKLARATION Skanör RCC Consulting AB UTKAST VERSION

Administrativa uppgifter

ÅTGÄRDSRAPPORT Energideklaration

LEGO Energimätare. Att komma igång

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

El som drivmedel. Sten Karlsson. Energi och Miljö Chalmers. Snabbladdningsstation Östersund april 2011

Simrishamn, VPS, David Weiner, dweiner Utfärdardatum: Sida 1

3. BELYSNINGSPLANERING...

GPS- och Elmöte 27 maj 2008

Energiklok bostadsrättsförening

BUY SMART. Grön Upphandling för Smarta Inköp. Belysning. Supported by:

ÅTGÄRDSRAPPORT Energideklaration

Man har mycket kläder på sig inomhus för att hålla värmen. Kläderna har man oftast tillverkat själv av ylle, linne & skinn (naturmaterial).

Facit. Rätt och fel på kunskapstesterna.

International Association of Heavy Rescue. Hur hanterar vi hybridfordon, gasfordon och fordon som drivs av E85 vid en olycksinsats?

ÅTGÄRDSRAPPORT Energideklaration

LPKB 160 C1 LPKB.

Systemlösnings presentation del 1. JP Walther AB 2013

Instruktionsbok Envimove

Fysik. Laboration 1. Specifik värmekapacitet och glödlampas verkningsgrad

Elbilsladdning. Guide till eldrivna fordon och hur du tankar dem.

Termodynamik Föreläsning 2 Värme, Arbete, och 1:a Huvudsatsen

Octopus för en hållbar framtid

Prius Plug-in Hybrid

Energieffektivisera föreningslokalen

5. Kretsmodell för likströmsmaskinen som även inkluderar lindningen resistans RA.

Ljusflöde - Lumen. Ljusflödet bestämmer. Små intensiva ljuskällor är. Möjliga luxnivåer Antal armaturer. Lättare att styra Svårare att avblända

Ljusflöde, källa viktad med ögats känslighetskurva. Mäts i lumen [lm] Ex 60W glödlampa => lm

Elenergiteknik. Industrial Electrical Engineering and Automation. Energi och effekt. Extra exempel

Koll på NO kapitel 5 Energi, sidan NTA, Kretsar kring el

Koppla ihop åtminstone 6 potatisar så här: Potatisar, eller potatisbitar, kopparspikar, zinkspikar, lysdiod 1,5 V, ledningstråd.

Belysning - Ett nödvändigt ont eller en tillgång? Presentation av Frida Wallin

ÅTGÄRDSRAPPORT Energideklaration

ÅTGÄRDSRAPPORT Energideklaration

Tunga hybridfordon och elektriska vägar

När det blir fel. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

ENERGIPROCESSER, 15 Hp

Elbilsutredning Noreens samfällighetsförening. Daniel Norlén

ÅTGÄRDSRAPPORT Energideklaration Villa

LAMPGUIDEN. Så sparar du energi med LED ILLUMINATION LED DECORATION LED SPOTLIGHT LED PROMO LED INTEGRA LED

CK 100 A.

ETE310 Miljö och Fysik VT2016 BELYSNING. Linköpings universitet Mikael Syväjärvi

!!! Solcellsanläggning! Miljövänligt, självförsörjande och kostnadsbesparande!

ENERGI? Kylskåpet passar precis i rummets dörröppning. Ställ kylskåpet i öppningen

Transkript:

Elanvändning direkt och indirekt Ingmar Leisse Industriell Elektroteknik och Automation

Översikt Belysning Pumpar och fläktar Elhybridfordon Värma & kyla Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 2

Elanvändning = ~

Glödlampor Glödlampor Volframtråd i kvävgas Lite ljus och mycket värme 40 W glödlampa ger ljus som 7 W lågenergilampa Förbrukas av att glödtrådsatomer avges Livslängd ca 1000 timmar Halogenlampor Halogengas återför glödtrådsatomerna till tråden högre temp OK Högre temperatur kräver kvartsglas Mer ljus än vanliga glödlampor Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 4

LED-lampor Halvledareffekt istället för uppvärmning 8 W lampa ljusutbyte som 60 W glödlampa Elenergibesparing 80-90 % 50-100 000 timmars livslängd Färgåtergivning nu nästan perfekt Källa: Osram Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 5

Glödlampan fasas ut EUs direktiv för ekodesign Sep 2009 Sep 2010 Sep 2011 Sep2012 Sep 2013 Sep 2018 (Sep 2016) Förbud mot alla matta + klara 100 watts glödlampor Förbud mot klara 75 watts glödlampor Förbud mot klara 60 watts glödlampor Förbud mot klara 40 och klara 25 watts glödlampor Skärpta krav på lågenergilampor och LED-lampor Skärpta krav på halogenlampor Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 6

Dimmer styr ljuset via medelspänningen Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 7

Lysrör Argon eller kvicksilver med jonström Avger UV-ljus Omvandlas till synligt ljus med UV-fluoroscerande pulver på rörets insida Tänds med hög spänning som skapas med glimtändare och induktor Glimlampan håller bimetallkontakten varm=öppen + u nät Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 8

Lågenergilampor = lysrör + elektronik Hela drivningen i sockeln Ger högfrekvent växelspänning Exempel kopplingsschema: Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 9

Pumpar och fläktar Pumpkurvan beskriver pumpens tryck/flödeskurva Systemkurvan beskriver rörsystemet Sammankoppling: Skärningspunkt = arbetspunkt Yta (grå) i diagrammet = tryck p flöde Q = [N/m 2 m 3 /s = Nm/s] = Effekt! Tryck (eng Head) Rörsystemet Pumpen Flöde (eng Flow) Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 10

Hur variera flöden? Till/från-reglering Strypning (Throttling) p max p medel t p T p Q p medel medel medel t p = pmax T t p = Qmax T = k Q Varvtalsreglering medel P = 0.7*1.25 = 0.8750 P = 0.7*0.6 = 0.4200 Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 11

Effektbehov vid olika flöden Varvtalsreglering (Frequency control) bäst! Ex A1.1 Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 12

Drivning av fordon Förbränningsmotor (ICE internal combustion engine) vanligast Elmaskin lämpligast ICE 2 Nm/kg El 20 Nm/kg Energilagret ett problem Bensintank 12 kwh/kg Batterier 0.12 kwh/kg Båda har fördelar kombinera hybrid Elbil med bensindrivet elverk (och laddare för vägguttag) eller bensinbil med elmotor och batteri Ex A1.2 Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 13

Elhybridbil och elcykel ganska lika Framdrift med elmotor och bensinmotor (η<30%) tillsammans Batteri matar elmotorn Laddas av bensinmotorn Laddas från vägguttag (plug-in) Framdrift med elmotor och pedalkraft (η<25%) tillsammans Batteri matar elmotorn Laddas från vägguttag Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 14

Dagens elhybridbil t.ex. Toyota Prius Energiflöde Elmotor Bensinmotor Konventionell bil har η=10-20 % Elhybridbil har η=20-30 % Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 15

Drivsystemet i en elhybridbil Drivsystemets struktur i ett konventionellt manuellt växlat fordon Ta n k IC E Clutch GEAR DIFF Drivsystemet i en Parallellhybrid Ta n k IC E Clutch FAS MTA? DIFF Batt PE Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 16

Ren el- eller bensindrift med elhybridbil Eldrift Bensindrift Elmotor Bensinmotor Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 17

Laddning av batteri i elhybridbil P hjul = (T el +T bensin ) ω Laddning Bensindrift Elmotorn kan gå som generator och bromsar då bilen Vid motorbromsning återmatas bromsenergin till batteriet Under färd kan gaspådraget ökas för laddning Bensinmotorer effektivast vid hög effekt (eco-driving) Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 18

Högre verkningsgrad med hybrid på två sätt 120 Vridmoment [Nm] 100 80 60 40 Högre vridmoment Högre växel Högre totaleffekt - Överskottet till batteriet 32.5% 30% 27.5% 25% 20 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 1. Bättre driftpunkt för förbränningsmotorn 2. Återmatning av bromsenergin till batteriet Varvtal [rpm] Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 19

Elhybridbil av plug-in-typ laddhybrid Laddning Eldrift Ca 30 % förluster Bensindrift >85 % förluster Elmotor Bensinmotor Genom att ladda från vägguttaget kan bensinmotorns förluster helt undvikas Bensin/dieselförbrukningen i Sverige kan minskas med 70 % Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 20

Värma Konduktivt Ri 2, kan avges som ledningsvärme, konvektionsvärme eller strålningsvärme (infravärmare) Induktivt Galvaniskt isolerat Virvelströmmar Induktionshällar Induktiv härdning Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 21

Kyla Expansionsvärmepump Vätska förgasas Ångbildningsvärmet tas från vätskan/gasen som kallnar (jmf svettning!) Den kalla gasen tar upp värmeenergi från omgivningen Gasen komprimeras till vätska i en kompressor Vätskan blir därmed varm Värmen avges till omgivningen Termoelektrisk Termoelement Koppar-Vismut-Koppar En övergång varm, den andra kall Kylväskor, processorkylare Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 22

Verkningsgrad expansionsvärmepump Vanligt kylskåp 75%, dvs 1 kwh el in ger 0.75 kwh värme ut Villavärmepump Värmefaktor = Värmeenergi ut/elenergi in Värmefaktor (COP Coefficient Of Performance) typiskt 2-4 Verkningsgrad = Värmeenergi ut/total energi in Verkningsgrad < 100 % Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 23

Elanvändning El används för många direkta ändamål Belysa Värma Kyla Förflytta Elanvändningen kan effektiviseras genom helhetsperspektiv Välisolerad kyl/frys Välisolerad byggnad Hög mekanisk verkningsgrad på det en elmotor driver Ökad elanvändning kan motiveras om total energiåtgång minskar Värmepump ersätter olja eller direktel Elhybriddrift ersätter renodlad bensindrift Igen och igen: styrning av elektrisk energiomvandling viktig kraftelektronik! Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 24

Sammanfattning Lågenergi-/ledlampor sparar % el jämfört med glödlampa Energieffektivaste sättet att reglera vätske-/luftflöden är med Det bästa med elbil resp. förbränningsmotorbil är Hybriddrift av bil spar energi genom att samt Kylskåp och värmepumpar har en elmotordriven Lunds universitet/lth/bme/iea - Elenergiteknik - Ingmar Leisse 25