4987 research outputs found
Sort by
Kumi-faasimuutosmateriaalikomposiitit lämmön varastointisovelluksiin
Get PDFBecause of the universal concern over accelerated climate change and increasing price of fossil fuels, renewable energy sources and energy efficiency has become more and more important. These both make use of heat storage. Heat can be stored by either sensible heat or latent heat, of which latent heat offers multiple heat storage capacity. The materials that can store or release large amounts of heat during a phase change are called phase change materials (PCM). The majority of PCMs are so-called solid-liquid phase change materials. For practical applications, the leakage of the PCMs at their liquid phase must be prevented. The most cost-efficient way to do this is to disperse the PCM in a matrix material. This kind of composites are called shape stabilized phase change materials (SSPCM).
The main goal of the theory part of this thesis was to research previous studies concerning SSPCMs with polymeric matrix. The understanding of these previous studies was important in order to provide the scope and reference to the experimental part of this thesis. The purpose was to figure out the used matrix materials, phase change materials as well as the most important properties of different material combinations. The most important properties of SSPCMs are the phase change temperature and the latent heat, as they determine the application temperature and heat storage capacity of the material. Another important thermal property is thermal conductivity, which influences the heat transfer between the SSPCM and the environment, thus restricting the efficiency of the heat storage. These previous studies were important to provide the scope and reference to the experimental part of this thesis. Besides thermal properties, mechanical properties such as tensile strength and elasticity are important in certain applications.
The aim of the experimental part of this thesis was to prepare SSPCMs with NR and latex matrixes, to study their properties and to find the most compatible PCM/matrix combinations and optimal PCM contents. It was found that the heat storage capacity of the SSPCMs increases with increasing PCM content. By contrast, mechanical properties deteriorate when PCM content is increased. Thus, the PCM content of the SSPCM should be optimized according to the requirements of the application. In this study, an optimal PCM content to offer sufficient heat storage capacity while still retaining satisfactory mechanical properties was found to be 50 phr (parts per hundred rubber). Paraffins were found to be the most compatible PCM group to be mixed with rubber, as they maintained their heat storage capacity more effectively than other options. Moreover, paraffins did not seem to change the mechanical properties of rubber as much as other PCMs
Modelling and Simulation of Compound PV-BESS Systems
Get PDFThe thesis reports on the modeling and simulation of PV systems with grid-connection. The research carried out assesses the impact of key parameters of Photovoltaic systems on power generation and power quality. It also examines a utilization of Battery energy storage system (BESS) which serves the purpose to support the active power production by charging and discharging the surplus and reduced power generation from PV.
The use of renewable energy systems, such as Photovoltaic (PV), is becoming highly popular in modern power systems. However, the random and fluctuating nature of the solar resource increases the possibility of power mismatches between power generation and power demand in the grid. A large penetration of such a fluctuating energy resource can degrade the reliability of supply, the stability of system operation and introduce adverse power quality phenomena. Battery Energy Storage Systems (BESS) are recognized to be a viable solution to overcome the fluctuations present in PV systems. Hence, the integration of BESS with grid-connected PV systems will greatly enhance the reliability of the overall power grid.
In this thesis, the modeling and simulation of PV-BESS is carried out using the MATLAB/Simulink environment. A test system comprising a 100 KW PV panel is connected through a DC-DC converter in tandem with a DC-AC inverter to a Point of Common Coupling (PCC) of an equivalent power grid. The effects of changes in solar irradiance and temperature, on the output power of the PV system, are assessed in the first part of the thesis. The integration of a BESS model in parallel with a PV system model is carried out in the second part of the thesis, where the overall intermittent behavior of the combined system is assessed.
It should be stressed that the key purpose of integrating a BESS and a PV system is to provide constant power supply to the load system under varying environmental conditions. The outcome of this investigation shows that the integration of the BESS into the PV system yields very encouraging results in counteracting the fluctuation of the PV installation, helping to ensure a constant power supply to the load
Quality Circle implementation in Alliance model Construction Project
Get PDFTutkimuksen ongelmana on määrittää missä määrin allianssimallilla toteutettavassa rakennushankkeessa laatupiiriajattelua sovelletaan tuotannonohjaukseen? Tutkimus toteutettiin allianssimallilla toteutettavan Yliopistonkatu 4 -peruskorjaushankkeen yhteydessä. Tutkimus suoritettiin poimimalla hankkeesta neljä erityyppistä case-kohdetta, joita havainnoimalla ja haastatteluja tekemällä kerättiin tutkimusongelman selvittämiseksi tarvittavaa tietoa. Case-kohteina olivat Vierendeel-kannattajat, kohteen julkisivulasit, uudisosan eli niin kutsutun torialueen massiiviset betonirakenteet sekä toimistokerroksiin luotu tahtiaikataulu. Case-kohteista käsittelyyn laatupiirin kannalta otettiin osassa suunnitteluprosessi ja osassa tuotantoprosessi.
Varsinainen tutkimusosio toteutettiin tutkimalla kirjallisuuden avulla allianssin määritelmää ja syventymällä enemmän laatupiiriajattelun teoriaan. Itse empiirinen osa tutkimuksesta jaettiin kahteen osaan, havainnointiin ja haastatteluihin. Havainnointiosuus toteutettiin projektiorganisaation sisällä tapahtuvaa laatupiiritoiminnan käytänteitä havainnoimalla sekä haastatteluosuus tekemällä haastatteluja eri case-kohteiden tutkittavan osuuden prosessissa mukana olleille henkilöille. Haastattelut toteutettiin puolistrukturoituina teemahaastatteluina. Havainnointi ja haastattelut muodostivat tutkimuksessa kaiken datan, jota verrattiin kirjallisuudesta saatavaan tietoon laatupiiriajattelun toimintatavasta.
Laatupiiritoiminnan tutkimuksen tuloksena löytyy selviä yhtäläisyyksiä jo olemassa olevasta kirjalisuudesta saatavaan tietoon laatupiirin toimintatavasta. Tätä tutkimuksen antamaa tietoa hyödyntämällä voidaan löytää kehityskohteita rakennusalalla toimivien sidosryhmien keskuudessa ja saattaa kaikille tietoisuuteen toimintatapamalli, jonka avulla projektin henkilöt saadaan osallistettua toimimaan saman tavoitteen eteen entistä helpommin.
Tutkimusongelmaan saatiin vastaus tutkimuksen tuloksena ja voidaan todeta, että laatupiiriajattelun toimintatapaa viedä ja ohjata asioita projektissa tapahtuu rakennusalalla ja allianssi-mallinen projektitoteutus on oiva alusta kyseisen toimintatapamallin käyttämiseen sekä kehittämiseen
A-Interface Over Internet Protocol For User-Plane Connection Optimization In GSM/EDGE Radio Access Network
Get PDFThis thesis will cover a detailed study about the main motivations and benefits from using IP as a transport protocol for specifically A-interface in GERAN for Circuit Switched User-Plane (CS-UP) connection, in addition to the required protocols.
The main study in this document will be around Real Time Protocol (RTP), Real Time Control Protocol (RTCP) negotiation for RTP packets multiplexing, for both cases, with and without RTP header compression. The focus will be about the communication between the Base Station Controller (BSC) and the Media GateWay (MGW), the bandwidth gain in accordance to the multiplexing delay for processing and buffering, the voice Quality of Service (QoS) and some other parameters
Flood based denial of service attacks and defense against them, TCP & HTTP protocols
No full textPalvelunestohyökkäykset ovat suuri ja yleinen uhka niin yrityksille, internetin palveluntarjoajille kuin hallituksillekin. Hyvin tehty ja onnistunut palvelunestohyökkäys voi aiheuttaa uhrilleen jopa useiden miljoonien rahalliset tappiot. Tämän takia on tärkeää olla tietoinen siitä, millaisia uhkia on olemassa palvelunestohyökkäysten muodossa, ja miten niitä voidaan torjua. Tässä työssä on keskitytty kertomaan tulva-pohjaisista palvelunestohyökkäyksistä, jotka hyödyntävät TCP- ja HTTP-protokollia.
Kuljetuskerroksen TCP-protokollalla tapahtuva TCP SYN -tulva on yksi yleisimmistä palvelunestohyökkäyksistä. TCP SYN -tulva käyttää hyväkseen TCP-protokollan kolminkertaista kättelyä, jossa asiakas aloittaa yhteyden lähettämällä palvelimelle SYN-paketin. Palvelin vastaa SYN-ACK-viestillä, johon se odottaa asiakkaalta ACK-kuittausta. Tätä ACK-kuittausta ei kuitenkaan koskaan lähetetä, kun tavoitteena on toteuttaa TCP SYN -tulva. Tästä seurauksena on suuri määrä keskeneräisiä yhteyspyyntöjä, jotka voivat kuluttaa palvelimen kaikki resurssit loppuun, jolloin oikeiden käyttäjien palveleminen estyy.
Sovelluskerroksella tapahtuva HTTP GET -tulva puolestaan hyökkää verkkopalvelimeen tai -sovellukseen. HTTP-tulvat vaativat vähemmän kaistanleveyttä kuin muut hyökkäykset. HTTP GET -tulvassa hyökkääjä pyrkii sitomaan mahdollisimman paljon palvelimen tai sovelluksen resursseja jokaiseen lähettämäänsä pyyntöön, mistä seuraa oikeiden käyttäjien palvelemisen hidastuminen tai estyminen.
Molempaa esiteltyä hyökkäystyyppiä vastaan on olemassa tehokkaita puolustusmekanismeja. TCP SYN -tulvaa vastaan voi käyttää esimerkiksi SYN-välimuistia tai SYN-evästeitä, jotka perustuvat palvelimen resurssien allokoinnin rajoittamiseen. HTTP-tulvia vastaan on olemassa esimerkiksi SeVen-niminen algoritmi, joka on erityisen tehokas juurikin HTTP GET -tulvaa vastaan. SeVen perustuu puskureihin sijoitettuihin pyyntöihin ja useisiin näiden käsittelyyn liittyviin muuttujiin
Optimizing convolutional neural nets
Get PDFTämä kandidaatintyö käsittelee konvoluutioneuroverkkojen optimointia. Työssä esitellään joitakin neuroverkkojen perusperiaatteista, ongelmatapauksia ja menetelmiä ongelmien ratkaisemiseksi
Life cycle management of disconnectors and disconnector automation
Get PDFSähkönjakeluverkko on suuri ja moniportainen järjestelmä, jolta vaaditaan korkeaa luotettavuutta kustannustehokkaasti samalla, kun järjestelmän turvallisuus ei saa vaarantua. Elenialla on investoitu voimakkaasti keskijänniteverkon automaatioon ja tehty strateginen päätös rakentaa kaikki uusi ja saneerattava keski- ja pienjänniteverkko maakaapeloimalla. Molemmat näistä keinoista lisäävät huomattavasti verkon erottimien lukumäärää ja korostavat niiden roolia, jonka seurauksena myös niiden kunnossapidolle asetetut vaatimukset korostuvat.
Elenialla käytännössä kaikki keskijänniteverkon erottimet ovat kuormanerottimia. Täten niillä on tärkeä rooli keskeytyksen kokeneiden asiakkaiden keskeytysajan pienentämisessä. Elenialla erottimia on sekä ilmajohtoverkossa pylväserottimina että rakenteella suojattuja erottimia maakaapeliverkossa. Kokonaisuudessaan erottimia on noin 55000 kappaletta.
Työtä varten tutkittiin saatavissa olevaa tietoa erottimille tehdystä kunnossapidosta. Tutkittavasta aineistosta selvisi kattavaa tietoa muun muassa ikääntymisen ja ohjauskertojen tuoman kulumisen vaikutuksista erottimien toimintaan. Lisäksi pystyttiin löytämään eroja eri laitetyyppien välillä. Työn tuloksena saatiin tehtyä täsmennyksiä erottimiin kohdistuvaan ennakoivaan kunnossapitoon. Täsmennyksillä pyritään vähentämään erottimien vikaantumisia ja siten pienentämään kustannuksia ja lyhentämään asiakkaiden kokemia keskeytyksiä. Jatkossa työn pohjalta tullaan tekemään kattavat toimintaohjeet niin tarveperusteiseen kuin ennakoivaankin kunnossapitoon. Lisäksi tullaan tarkastelemaan kannattaisiko ainakin joidenkin erotinasemien akustot korvata paremmilla
Teollisen ohjausjärjestelmän koventaminen ja arkkitehtuuri virtualisoidussa ympäristössä
Get PDFVirtualization is widely used in traditional ICT in order to share hardware resources between separate software applications while also creating isolation. This makes it possible to more efficiently utilize hardware resources as isolation doesn't require running software on separate hardware servers. Virtualization offers features like fault tolerance and the ability to create easily managed test environments. Such features are also desirable in designing and maintaining automation systems. Industrial control systems and their requirements differ significantly from traditional ICT, however. Security and reliability are of critical concern in ICS, and the effects of introducing new technology need to be thoroughly considered. Many practices that may be well-established and trusted in ICT can't be used directly in ICS, if at all. Industrial automation uses highly specialized solutions, and security measures can hinder or prevent system performance.
This thesis presents the main challenges and solutions related to using virtualization in industrial automation, with a focus on security and hardening. The virtualization platform used is VMware's vSphere 6.5, and thus the practical recommendations are aimed at VMware products. Much of the general design and security principles are also applicable in environments using different virtualization software. Automation systems are complex, and maintaining virtualization adds its own operational workload. Available scripting languages and programming interfaces are researched to find ways to decrease this workload by automating some of the maintenance tasks.
Automation systems are very heterogeneous and the integration of virtualization needs a lot of additional case specific consideration and practical work. Still, many of the established ICT solutions addressing virtualization security and hardening problems are found suitable for use in the ICS domain with some special considerations. Using the available VMware APIs and scripting solutions, practical tools automating security checks and hardening of virtual environments was developed
Wireless Monitoring of a Charge Storage in an RF Energy Harvesting Device
Get PDFToday’s advancements in modern technologies have grown the demand of low power wireless application devices usage. Using the batteries in any portable electronic devices results in a limitation in occupying the space and declining the lifetime of the application devices. Hence, one of the significant challenges in low power wireless technologies is providing the energy sources that are able to supply the required power for operating wireless devices continuously without degrading their performance. Energy harvesting is a growing interest technique to harvest ambient energy from renewable sources such as vibration, solar light, wind, thermal, and electromagnetic wave (EM) and convert these energies into useable electrical energy. Harvesting ambient energy from electromagnetic wave known as the RF energy harvesting is becoming increasingly important for powering the battery-less electronics devices and passive RFID tags. Indeed, this kind of power is readily available especially in HF and UHF frequencies due to the presence of propagating radio waves of wireless technologies such as cellular, TV, radio, satellites, and Wi-Fi signals in environment. Thus, it can be considered as a promising solution to meet the required of the battery replacement and providing a power supply over very long periods.
In this project, a radio frequency (RF) energy harvesting unit integrating a passive UHF RFID tag as a charge storage indicator is presented. In this system, an energy harvesting unit converts the RF signal to DC and charges a storage capacitor. In addition, to transfer the maximum power through the system, an impedance matching network is designed between the RF power source and the RF rectifier. The RF switch, consists of a pin diode and UHF RFID tag, monitors the capacitor voltage. When the voltage across the capacitor terminals approaches 0.633 V, signal is transmitted to the RFID reader. The proposed RF energy harvesting system operates at European UHF RFID spectrum from 865.7 MHz to 867.7 MHz, which the frequency of 866 MHz is considered as our target frequency in this study. All the procedure of designing, simulation and fabrication are explained in details and the experimental results indicate that 0.633 V at the terminals of the storage capacitor can be achieved with −5.5 dBm of the RF input power applied into the energy harvesting unit
Comparison and implementation of two different shadow mapping techniques used in real-time rendering
No full textTässä työssä käydään läpi rinnakkaisjaetun-varjokarttatekniikan ja suoralinjaisesti väännätetyn varjokarttatekniikan toteutus. Varjokartan avulla voidaan luoda virtuaaliympäristöön varjot kolmiulotteisille geometrisille objekteille. Työn tarkoitus on vertailla tekniikoiden tehokkuutta, muistinkulutusta, sekä toteutuksien eroja ja kompleksisuutta. Aluksi käsitellään reaaliaikaisen renderoinnin määritelmä, sekä esitellään grafiikan renderoinnissa käytetty OpenGL-rajapinta. Tämän jälkeen esitellään varjokartan toiminnallisuutta ja esitellään työssä käytetyt varjokarttatekniikat. Varjokarttatekniikoiden tehokkuuserojen ja toteutuksien kompleksisuuden mittaamista varten käytetään testiohjelmaa, jonka toteutusta käydään läpi. Lopuksi esitellään tulokset ja yhteenveto.
Tehokkuuden mittarina käytetään ruudun piirtoaikaa, eli kuinka kauan lopputuloksen renderointi näytölle kestää kokonaisuudessaan. Muistinkulutus mitataan staattisesti, koska varjokarttatekniikoiden vaatimat resurssit ovat etukäteen tiedossa. Kompleksisuus mitataan tiedostomäärinä, sekä ohjelmakoodirivien lukumääränä.
Tuloksista huomataan, että rinnakkaisjaetun-varjokarttatekniikan toteutus on yksinkertaisempi, mutta sen tehokkuus on huonompi ja muistinkulutus on suurempi verrattuna suoralinjaisesti väännätettyyn varjokarttatekniikkaan