Mullfilter för avloppsrening –  metodik för funktionssäkring vintertid

Mullfilter för avloppsrening –

metodik för funktionssäkring vintertid

av

Sebastian Wincrantz

Examensarbete TMT 2013:44

KTH Industriell teknik och management

Examensarbete

TMT

2013:44

Mullfilter för avloppsrening –

metodik för funktionssäkring vintertid

Sebastian

Wincrantz

Godkänt

2013-04-20

Examinator KTH

Ola Narbrink

Handledare KTH

Nils-Gunnar Ohlson

Uppdragsgivare

Mullfilterbolaget AB

Företagskontakt/handledare

Barbro Beck-Friis

Sammanfattning

Produktutvecklingen bedrivs för ett företag vid namn Mullfilterbolaget Sverige AB med

säte i Uppsala. De tillverkar och installerar mullfilteranläggningar för BDT-avlopp. Detta

avlopp är till för det enkla boendet sommarstugor, kolonilotter etc. Mullen består av

organiskt material som renar köksvatten som sedan ytterligande renas i markfiltret.

Under vinterhalvåret kan dock problem uppstå med filtret. Vattnet som genomströmmar

mullen fryser, vilket kan ge problem med genomflödet. Mullfiltret behöver värmas upp,

isoleras samt uppvärmningen fjärrstyras för att kunna locka fler kunder som vill använda

mullfiltret under vintern.

För uppvärmning planeras värmekabel, isolering anbringas samt fjärrstyrning brukas.

Värmeledningstal, temperaturledningstal, densitet och specifikt värme för mullen

bestämdes i laborationsförsök.

Mha ett FEM-program och härledda ekvationer simulerades temperaturförhållandena i

mullfiltret.

Temperaturregistreringsanordningar installerades på en befintlig anläggning ute på

Yxlan i Stockholms skärgård som hade värmekabel men saknade isolering och

fjärrstyrning. Data insamlades varannan timme under 17 dagar och gav en bra överblick

på hur pass bra värmekabeln fungerar vid minusgrader.

I övrigt skapades ett info-blad på den nya lösningen, och en 3D-print av mullfiltret

skrevs ut för att kunna användas vid demonstration på olika mässor.

Sammanfattningsvis konstaterades att värmekabeln gav tillräcklig effekt/värme för att

värma upp mullen vintertid åtminstone vid en utomhustemperatur på -15°C under så

lång tid, att stationära förhållanden kan anses råda.

Vidare studier och riskanalys på slutkonceptet diskuteras

Nyckelord

Produktutveckling

Mullfilter

Små avlopp

Bachelor of Science Thesis

TMT 2013:44

Mulch filter for wastewater cleaning -

Methodology for functionality feature wintertime

Sebastian

Wincrantz

Approved

2013-04-20

Examiner KTH

Ola Narbrink

Supervisor KTH

Nils-Gunnar Ohlson

Commissioner

Mullfilterbolaget AB

Contact person at company

Barbro Beck-Friis

Abstract

The product development requested by a company named Mullfilterbolaget AB in Uppsala

Sweden, is described. This company manufactures a unit called Mulch filter. The filter is

designed to fit simple living, e.g., summerhouse, allotments, etc. The Mullfilter consists of a

barrel containing a special mixture of organic material including living organisms that cleans

dish and shower waste, thus enabling the treated water to be disposed of in the environment.

However, during the winter season the mulch freezes, preventing the flow. The present report

describes a method for heating the filter, by means of electricity, to allow for its use in winter as

well.

Insulation by foam is introduced, and the heat applied will be remotely controlled.

Heat transfer through the mulch was studied and the temperature distribution across the filter

calculated. The parameters needed for the calculation were obtained by laboratory tests,

performed for various amounts of moisture in the mulch. Calculation was done by finite element

analysis.

Finally, a verification was carried out, using a prototype of heated filter installed in an estate

outside Stockholm. Temperature measurements in the course of three winter weeks showed that

the results expected from calculation are reasonable and indicate that it should be possible to

keep the filter frost free and, hopefully, useful throughout the winter.

An info sheet about the new design of the product was issued and a three-dimensional model

prepared, intended for display to prospective customers

Key-words

Product development

Mulch filter

Drains

Förord 

Projektet är utfört i kursen HM103X, Examensarbete inom konstruktion, grundnivå i årskurs tre på maskinprogrammet, inriktning ”Innovation och design”, KTH Södertälje.

Ett stort tack till Nils-Gunnar Ohlson som varit min projekthandledare och bidragit med stort engagemang och hjälp under kursens gång, samt Barbro Beck-Friis för glatt humör samt snabba och upplysande svar. Projektelev Sebastian Wincrantz

 

Innehållsförteckning 

INLEDNING ... 1

BAKGRUND ... 1

PROBLEMDEFINITION ... 1

MÅLFORMULERING ... 1

KRAVSPECIFIKATION ... 1

LÖSNINGSMETOD ... 1

AVGRÄNSNINGAR ... 2

FAKTAINSAMLING ... 2

METODIK ... 3

UPPVÄRMNING ... 3

ISOLERING ... 3

TEORI FÖR VÄRMELEDNING ... 3

Värme- och temperaturledningstal ... 3

Specifik värmekapacitet ... 5

Densitet ... 6

BERÄKNING AV EFFEKT PÅ VÄRMEKABEL ... 6

FEM-PROGRAM ... 7

FRYSPUNKTSBESTÄMNING ... 9

VERIFIERING GENOM MÄTNING PÅ PROTOTYP ... 9

FJÄRRSTYRNING ... 11

INFO-BLAD,3D-PRINT ... 11

1

Inledning 

Bakgrund 

Mullfiltrets funktion är att rena vatten som kommer från köks- och duschavlopp, s.k. BDT (bad-, disk- och tvättvatten). Reningsprocessen består av två steg. I det första steget fastnar matrester, oljor och

rengöringsmedel i mullen. I mullen finns bakterier, svampar och markdjur som bryter ner organiskt material från avloppet. Det andra reningssteget sker i marken där vattnet går igenom ett markfilter (InFiltra). Organiskt material bryts ner av bakterier som bildas på InFiltra-materialet. Därefter släpps det renade vattnet ut i naturen där det kan tas upp av växter, träd och buskar.

Eftersom många av bolagets potentiella kunder spenderar viss tid på sina landställen även under vintern, önskar Mullfilterbolaget att filtret ska fungera bra även vintertid. Lösningen på problemet anses vara uppvärmning av mullen.

 

Problemdefinition 

Problem med nuvarande filter är att avloppsvattnet fryser till is, vilket stoppar flödet och den biologisk aktivitet avtar i mullen.

Målformulering  

Målet med examensarbete är att:

 Utveckla en konstruktion för att värma upp mullen under vinterförhållanden.

 Simulera temperaturförhållandena i en modell av konstruktionen.  Föreslå ett gott alternativ för isolering av mullfiltret.

 Verifiera funktionen genom mätningar på ett modifierat filter

Kravspecifikation  

 Mullfiltret ska fungera vid temperaturer ner till -15 °C.  Vinterlösningen får max kostar 5000kr extra för kunden.  Den nya konstruktionen skall vara enkel att installera.

Lösningsmetod 

2

 Lösningen illustreras med hjälp av 3D-printer, Photoshop CS5, Illustrator CS5 samt Creo2.0.

Avgränsningar 

 Ett examensarbete ska enligt anvisningar omfatta 400 arbetstimmar.

 Mullen undersöks med avseende på värmetekniska data, medan för övriga ingående komponenter anser sådana data kända från

litteraturen.

 Driftkostnad på uppvärmning av mullfiltret betraktas ej.

Faktainsamling 

Faktainsamling omfattar följande åtgärder:  Laborationer och observationer  Internetsökningar.

 Diskussioner med handledarna på Mullfilterbolaget AB samt på KTH.  Litteratursökningar.

3

Metodik 

Uppvärmning 

Mullfilterbolaget har redan tidigare testat att värma upp mullen med hjälp av en elkabel. Det var en antifrostkabel som har olika effekt beroende av omgivningstemperatur. Eftersom företaget redan har använt sig av

elkabeln bestämdes, att sådan skulle användas även för den modifierande konstruktionen. Värmekabeln hade företaget placerat i ett s.k.

inspektionsrör. Rörets placering var längst ut på insidan av tunnan. Se Bilaga 1 Värmekabel.

Isolering 

I ursprungsutförandet saknar mullen isolering. Mulltunnan står i en trälåda med luftspalt mellan tunna och trä. Eftersom levande organismer måste kunna transportera sig från mullen till jord via klimatrummet, blir det olämpligt att isolera runt plasttunnan vid mullen. Istället isoleras trälådan. Möjliga isoleringar kan vara:

 Thermofloc isoleringspellets, ett granulat av cellulosafibrer.  Thermocell, tillverkad av ren svensk gran- och tallfiber.  Cellplast.

De krav som fanns på isoleringen var att den skulle klara av fukt, ha gott isoleringsvärde och gärna vara miljövänlig. Kontakt med Thermofloc och Thermocells återförsäljare gjorde valet av isolering enkelt. Det visar sig att varken Thermofloc eller Thermocell klarade av fukt. Båda återförsäljarna ansåg att cellplast var den bästa lösningen.

 

Teori för värmeledning 

Värme‐ och temperaturledningstal 

Värmeledningsekvationen är en partiell differentialekvation med tiden och rumskoordinaterna som oberoende variabler. Den beskriver temperaturen som funktion av dessa variabler.

4

förstnämnda storheten hos mullen enbart kunde bestämmas någorlunda bekvämt i ett transient försök. Av den anledningen måste även lösningar till det transienta värmeledningsproblemet vi hade att hantera i labbet studeras.

I en låda med mull råder approximativt cirkulärsymmetri runt den bägare med vatten, som är placerad i lådans mittpunkt. Om burken fylls med varmt vatten kommer värme att ledas radiellt i mullen (Fig.1).

Temperaturen kan mätas som funktion av radien och tiden. Alternativt kan värme kontinuerligt tillföras till burkens vatten. Digitala termometern kontrollerar temperaturändringen i bägaren och mullen (Fig.2).

Fig. 1. Försöksanordning för bestämning av värmetekniska egenskaper hos mull (av olika fukthalt).

Fig. 2. Temperaturgivare, digital termometer samt bägare med vatten + doppvärmare.

Reglerdon till värmeplattan Digital termometer Bägare med vatten

Bägare med vatten Mull

5

= Vattnets massa.

= Värmekapacitet vatten.

= Begynnelsetemperatur vatten. = Vattnets temperatur efter viss tid. = Mullens massa.

= Begynnelsetemperatur mull.

Två metoder användes för experimenten.

Mätningsmetod 1. Temperaturen i badet hålls konstant med hjälp av termostat och värmeplatta. Temperaturen mäts vid olika avstånd (radien) från bägare med vatten. Temperaturledningstalet kan då bestämmas med hjälp av ekvationens lösning Bilaga 2, mätningsmetod 1.

Mätningsmetod 2. Bägaren värms upp till angiven temperatur, läggs ner i mullen, värmeplattan stängs av. Sedan mäts temperaturförändringen i bägaren enbart. Formlerna i Bilaga 2, mätningsmetod 2 används för att få fram värmelednings-/ temperaturledningstal.

Följande resultat erhölls (Tabell 1). Mätning utfördes på mull av fyra olika fukthalter. Både värmeledningstal och temperaturledningstal öka med fukthalten.

Specifik värmekapacitet 

Även (specifika) värmekapaciteten hos mullen måste bestämmas. En viss mängd mull togs, och vägdes. Samtidigt bestämdes volymen. Mullens temperatur mättes. Därefter lades mullen ner i varmt vatten.

Temperaturändringen mättes. Man vet då hur mycket värme mullen har avgivit. Specifika värmet beräknas ur ekvationen

∙ ∙ ∙ mätningen upprepades tre gånger,

med varierande temperatur, volym samt vattenmängd, och beräknades. Man erhöll 2500 ⁄ ∙ ∙ .Detta värde gäller då mullen är torr. När de andra experimenten genomfördes adderades vatten i mullen.

 

 

6

Densitet 

Densiteten hos mullen måste också mätas. Mullen placerades i en kaffemugg vars volym var känd. Därpå vägdes mullen. Sålunda erhölls tätheten (densiteten)

Densiteten ändras då vatten adderas (Tabell 1).

 

 

 

 

 

 

Beräkning av effekt på värmekabel 

De värmetekniska storheternas värde har just bestämts. Effekten på värmekabeln kan nu beräknas med hjälp av en härledd ekvation. En förutsättning är att mullen är frostfri.

2 ∙ r ∙ 1∙ där

Tabell 1. Sammanställning av experimenten.

Fukthalt

(Volym)

torrt

4

%

vatten

12

%

vatten

17

%

vatten

7

Värmekabelns erforderliga effekt blir cirka 12 W/m, vilket innebär att denna erforderliga effekten hos värmekabeln bör kunna användas. Vid beräkningarna användes indata från mätningsmetod 2 vid 12 % vatten, detta eftersom vid mätningsmetod 2 var det enklare att notera

temperaturförändringen i vattnet då värmeplattan stängdes av. Vid

mätningsmetod 1 stoppades termostaten ner i mullen vid tre olika avstånd från badet. Det var svårt att stoppa in termometern vid exakt samma avstånd från badet vilket var viktigt att göra, eftersom temperaturen från mullen är avgörande för korrekt resultat. Detta gjorde att vissa mätvärden från denna metod ej kunde användas eftersom resultatet inte ansågs vara dugligt.

En ytterligare anledning till att resultatet från mätningsmetod 1 ej

användes är det faktum att värmen från badet som värmer upp mullen, rör sig dels längs med radien, men även uppåt. När termostaten mäter

temperaturen i mullen, stoppas den lika långt ner oavsett vart på radien den mäter. Temperaturen bör alltså vara högre precis vid toppen av mullen, men lägre i botten då avståndet från badet är densamma. Vilket kan ge avvikelser i mätningarna. Dessa avvikelser ger sedan fel i resultatet då värdera från mätningsmetoderna används för beräkning av

värmeledningstal.

 

FEM‐Program 

Eftersom flera material ingår i konstruktionen är det svårt att finna en analytisk lösning. Därför löstes uppgifterna med finitelementmetodik. Därvid antogs att värmeövergångstalet mellan närbelägna material är idealt höga, så att övergången ingenstädes hindras av en sådan gränsyta. Här sätts de framräknade storheterna värmeledningstal, densitet och specifik värme in i datorprogrammet. Programmet räknar sedan ut temperaturfördelningen sfa radien (cirkulär symmetri antages). De indata som användes:

8

 

Fig 4. Temperaturfördelning i mullen.

Fig 5. Samma temperaturfördelning enligt Nisa programmet.

9

Närmast värmekabeln vid mullen är temperaturen cirka 17°C.

Temperaturen sjunker till mullens ytterkant där den är cirka 7°C. Vid klimatrummet (luft) sjunker temperaturen från 7°C till -6°C. Isoleringens temperatur är 6°C till 14°C. Utomhustemperaturen har antagits vara -15°.

I klimatrummet är det luft. Dock bör gräs, löv eller dylikt placeras där för att man ska kunna förutsätta, att luften där ej cirkulerar (konvektion), så att man kan använda värmedata för stillastående luft.

 

Fryspunktsbestämning 

Det kan vara av intresse att veta när mullen faktiskt fryser och ej tillåter vatten att passera genom filtret. Man utför därför ett experiment där man för bort värme från ett mullprov och registrerar temperaturförändringen i mullen. Under själva frysningsskedet är temperaturen konstant och lika med fryspunkten. Praktiskt tillgick detta sålunda.

Fuktig mull lades i en plastpåse. Plastpåsen placerades i frysen. Med hjälp av en operationsförstärkare, termoelement samt multimeter kunde

temperatursänkningen observeras. Vid -1.2 °C avstannade temperaturändringen under 11 minuter för att sedan börja igen. Fryspunkten för mullen är alltså -1.2 grader.

Verifiering genom mätning på prototyp 

Företaget hade installerat två mullfilter med elkabel i mullen utan att veta hur bra de egentligen fungerade. Ett sätt att undersöka detta är genom att varaktigt följa temperaturförloppet i mullen. Några små temperatursonder med inbyggd registeringsanordning från firma Intab (s.k. Tinytag) grävdes ner i mullen på ett sådant filter. Det registrerade temperaturen varannan timme. Två stycken Tinytags installerades hos en kund ute på Yxlan. Där låg de i tre veckor. Deras temperatur registreringar (Fig.6). Tinytag 1 låg cirka 2 cm ifrån elkabeln, Tinytag 2 cirka 7 cm ifrån.

10

Det går även att beräkna värmeledningstalet från Yxlanmätningen. Detta värde kan jämföras med resultatet från våra laborationsmätningar. Fukthalten är svår att uppskatta, den var dock lätt fuktad.

Sålunda erhålls värmeledningstalet på följande sätt.

2 ∙

där

2

19

2 8,5 4,5 0,76 ∙

Man erhåller att 0,76 / ⋅ .Enligt Tabell 1 skulle det motsvara 17% vatten i mullen. En anledning till att fick ett högre värde än

samtliga mätningar i Tabell 1 kan bero på effekten från värmekabeln åsatts ett för högt värde. Då bestämdes var yttertemperaturen över 0°C vilket innebär att värmekabelns effekt kan misstänkas vara lägre än 19 W/m. Logger 1 Logger 2 Ut.Temp v.51 v.52 v.01 v.02 v.03 15 10 5 0 -5 -10

Fig.6. Utomhustemperatur (svart). Temperatur i mullen vid 2 & 5 cm från värmekabel [Temperatur].

Värmeledningstal

W

⁄

∙

Effekt på värmekabel (W/m)

11

Fjärrstyrning 

Många potentiella kunder kommer att stänga av uppvärmningen av mullen då de inte befinner sig på sommarstället. Med hjälp av fjärrstyrning kan sådana kunder sätta på uppvärmningen av mullen, så att filtret är frostfritt, när det ska börja fungera.

Vid internetsökning av olika fjärrstyrningsanordningar påträffades många alternativ. En PUGH-matris underlättade valet av fjärrstyrning (Tabell 2). Där Ontech skulle väljas som referensvärde. De olika kriterierna åsattes olika prioritet. Enligt matrisen bör Ontech väljas. För mer information om val av fjärrstyrning, se Bilaga 3, Fjärrstyrning av Elkabel. Där förklaras även de olika kriterierna.

Info‐blad, 3D‐print 

En broschyr som beskriver den föreslagna lösningen ställdes i ordning. Denna kan användas av företaget vid mässor och informationskampanjer. Detta bör öka försäljningen av mullfilter med den nya vinterlösningen. En CAD-modell av mullfiltret skapades. Den skrevs ut med hjälp av

3D-printer. Modellen kommer att användas då företaget vill illustrera funktion och design för kunder i samband med försäljning. Bilaga 4, Info-blad, 3D-print.

Kostnader 

En uppskattning av tillkommande kostnader för ett ”vintersäkrat” mullfilter kan se ut på följande sätt.

12

13

Resultat 

Uppgiften i projektet var att få mullfiltret att fungera vintertid. Det kan ske genom uppvärmning med elektrisk värmekabel.

Beräkningarna visade att en effekt på 12 W/m var tillräcklig för att värma upp mullen vid yttertemperatur -15°C om isoleringen (cellplast) är 40 mm tjock. Fig.7 visar den slutgiltiga lösningen.

Isoleringen appliceras på insidan av trälådan. Klimatrummet består av torrt löv, gräs etc. för att förhindra konvektion på luften. Värmekabeln fjärrstyrs med hjälp av Ontech.

Värmekabel bör placeras i mitten av mullen för att sedan gå upp igen via inspektionsröret. Detta eftersom kabelns effekt är beroende av

omgivningstemperaturen. Om kabeln enbart skulle placeras i

inspektionsröret, skulle värmekabeln värma upp luften som finns i den. Luften i röret blir då varmt, medan mullen förblir kall.

 

 

14

15

Diskussion  

Riskanalys 

Det är praxis att utföra riskanalys av nykonstruerande produkter. En enkel sådan kan ha följande form.

Om elkabeln skulle gå sönder, kan det vara svårt för kunden att byta ut den, eftersom kabeln går via mullen till markfiltret som ligger under marken. För att byta ut en elkabel måste hela markfiltret grävas upp. Som FEM-Programmet visar, blir mullen mellan 17°C till 7°C vid en utomhustemperatur på -15°C. Är utomhustemperaturen högre kan det eventuellt bli för varmt, vilket gör att mullen torkar upp och de levande organismerna i mullen kanske dör.

Som tidigare nämnts går kabeln via mullen ut till markfiltret. Detta sker via plaströr som är belägna i marken. Rören har krökar. Vid dessa krökar kan elkabeln hindra flödet i vatten om vissa delar av mullen följer med vattnet ut till rören, vilket kan leda till stopp i röret. Genom att förlägga kabeln på utsidan av röret, kan dessa problem försvinna.

Produkten slutar fungera, om långvarig strömlöshet skulle inträffa.

Vidare studier 

För ytterligare förbättring av produkten skulle följande åtgärder kunna undersökas eller vidtagas.



Spiralkabel – istället för att ha kabeln som nu, rakt igenom mullen, kan kabeln formas som en spiral. Detta bör ge jämnare

temperaturfördelning i mullen, och kräver eventuellt mindre effekt. Denna lösning är svår att räkna på. Ett förslag kan vara att

hyra/köpa temperaturloggers som sedan installeras i mullen då kabeln är spiralformad.

 



Isolering av rör – rören som leder vattnet från mullfiltret till

markfiltret är för närvarande inte isolerade. Genom att isolera dessa rör krävs mindre effekt på kabeln för att hålla mediet varmt. Detta skulle minska driftkostnaden för kunden.

 



Kostnad – för drift av anläggning.

 



Utveckla app till smartphone – via appen skulle fjärrstyrningen slås på/av, ange utomhustemperatur, beräkna hur långt tid det tar för att värma upp mullen etc.

 

16

17

Referenser  

Defa: http://www.defahome.se/webshop/startkit/varme?gclid=CJ2lvZ3w37MCFT J2cAodiWAAdQ (2012-12) Diagram:

Carslaw, H. S. and Jager, J. C. (1959). Conduction of Heat in Solids. Oxford: Clarendon Press. p.300.

18

19

Bilagor 

Bilaga 1  

Värmekabel

Information om värmekabeln från återförsäljare (Fig.2:1)

 

 

 

20

Bilaga 2 

Endimensionellt gäller: ⋅

Antag, att temperaturfördelningen vid 0 ser ut enligt följande. Man sätter ihop kortändan av två stänger, som dessförinnan håller temperatur.

0 0 0 . Man kan visa att lösningen blir. ,

2 1 2√

I stationära problem kan lösningen , , antingen vara oberoende av k, t.ex. om temperaturen är given på ränderna, eller beroende av k, t.ex. om värmeflödet är förskrivet. Om kan beräknas, t.ex. man har funnit, att varierar linjärt mellan & i vidstående endimensionella problem, så blir ändå värmeflödet beroende av k

(Fig. 2:2).

Det gäller, att

⋅ X

Fig 2:2. Stationär temperaturfördelning enligt värmeledningsproblem, om ränderna hålls vid två givna, i tiden konstanta temperaturer.

21

⋅ ⋅ ∙

Man kan antingen bestämma eller och sedan beräkna den andra av dessa storheter. Beroende på försöksbetingelserna är det ena ibland lättare än det andra.

Det är ett transient problem kan detta istället lösas genom att de två stängerna i grafen sammankopplas i ändarna. Temperaturfördelning visas grafiskt (se Fig. 2.3). Kopplingen mellan stängerna görs, som dessförinnan håller temperatur

0 0 0 . Med denna teoretiska lösning ger: , 2 1 _2√ T t=0 0 X

22

På liknande sätt får man, om temperaturen på randen 0 hålles konstant vid , att (Fig.2:4)

⋅

2√ 1 2√

Vid cylindersymmetri gäller: Grundekvationen lyder:

∙ eller ∙ ∙

Ansättes en separationslösning, , ∙ , blir lösningen för T av typen.

och för R av typen och ev. , dvs Besselfunktioner av första resp. andra slaget och nollte ordningen. I det allmänna fallet,

beroende på begynnelsevillkoret, fås en summa av typen:

För små värden på kan man emellertid använda lösningar till det endimensionella problemet.

Exempel (Fig.2:5)

Förutsättning för ett gott reslutat är att man kan mäta vid ett par värden på x och jämföra med lösningen till ekvation.

x 0

T

Fig. 2:4. Temperaturfördelning vid 1 _√

Fig. 2:5. Exempel på ett cylindersymmetriskt problem. .

X t ökar

23

Alternativt kan cylindern ha begynnelsetemperaturen och omgivande medium, vars ska mätas, har begynnelsetemperaturen 0. Cylindern har mycket god ledningsförmåga, så att dess temperatur är homogen, och dess värmekapacitet är per längdenhet / ⋅ . Om cylindern är

tunnväggig och fylld med vatten, så kan dessa förutsättningar anses gälla och är bekant.

Lösningen (med exakt metod för cylindersymmertri) blir då för temperatur hos cylindern: 4 där Densitet mull / Arean på badet Δ

Lösningen är grafiskt återgiven (Fig.2:7), där

Temperatur i badet efter avslutat experiment minus mullens begynnelsetemperatur.

Temperatur i badet minus mullens begynnelsetemperatur.

24

 

 

25

Bilaga 3 

Fjärrstyrning av elkabel.

Med hjälp av sekundär sökning har fyra stycken olika alternativ till fjärrstyrning av elkabel funnits.

DEFA

Är ett komplett paket där man styr enheten med hjälp av App

(Smartphone) eller webbsida. Väljer man att styra enheten med app kostar det 79 kr/mån (948 kr/år), att styra med hemsida kostar 49 kr/mån (588 kr/år). Det tillkommer även en engångsavgift på 259 kr.

Det finns en inbyggd temperaturgivare som håller koll på temperaturen och kan styras efter valda värden. Det går att komplettera flera

stickkontakter för att bygga ut ett system efter kundens behov. Pris: 1990 kr + pris för styrning av enhet (Fig.2:8)

Ontech, GSM 9030 15050

Denna enhet styrs via GMS-nätet. Det går att ringa eller skicka SMS till enheten för att aktivera den. Den har intern temperaturgivare, går att köpa till en extern för utomhusbruk (250 kr). Larmar via SMS om temperaturen understiger ett valt värde. Minns inställt läge efter strömavbrott. Kontantkort fungerar utmärkt för styrning (Fig.2:9) Pris: 1200 kr

Fig 2:8. [DEFA].

26

Tellus Tellstick

USB sticka som styrs via SMS eller hemsida. En prisvärd lösning för den som vill automatisera sitt hem eller sommarstuga. Hemmet måste dock ha internetuppkoppling via en 3g-router från Dovado. En enkel lösning,

fungerar enbart med 3g, ej GSM (Fig.2:10) Pris: 499 kr

GSM-RELE2-Term

Liknar Ontech. Styrs med hjälp av att SMS:a eller ringa.

Aluminiumkapsling. Drifttemperatur -40 till +85 grader C. Fungerar enbart i GSM nät, ej 3G nät (Fig.2:11)

Pris: 1440 kr

Fig 2:10. Tellus Tellstick [Telldus]

27

PHUG‐Matrisen 

För att välja ut lämpligaste alternativ används s.k. PUGH-matris. Där vikt sätts på de olika kriterier som produkten har. En av produkterna väljas till referensvärde, för att sedan jämföras med de övriga produkterna.

”Användas av alla?”: Detta kriterier innebär att alla kan använda den, inte bara dem som har internet eller smartphone. Detta värde sattes till en 5:a. ”På/av”: Hur sätts fjärrstyrningen på? Är det visa SMS, websida och/eller app? Detta kriterier fick en 4:a

”Pris”: Vad kostar produkten? Detta ansågs vara ganska viktigt. Därav en 4:a

”Kvalité”: Kommer produkten att hålla? Vikt 3:a

”Installera”: Hur lätt är det för kunden/företaget att installera produkten så att fjärrstyrningen fungerar? Vikt 3:a

”Felsöka”: Om produkten slutar fungera, hur lätt är det att hitta felet eller byta ut produkten? Vikt 2:a

PUGH-matrisen visar att Ontech blir det bästa alternativet (Fig.2:12)

Fig. 2:12. PHUG-Matris.

Kriterier

Vikt Ontech GSM‐RELE2‐TERM Fjärrstyrd USB Sticka DEFA

Installera 3 Referensvärde S ‐ S

Användasavalla? 5 Referensvärde S ‐ ‐

På/av 4 Referensvärde S S +

Pris 4 Referensvärde ‐ + ‐

Kvalité 3 Referensvärde + S S

Felsöka 2 Referensvärde S S S

28

Bilaga 4  

Info-blad samt 3D-print

s

3D-print av mullfilter och InFiltra (Fig.2:13). Nya info-bladet för vinterlösningen (Fig.2:14).

InFiltra

Mullfilter+trälåda