Energy saving potential in reservoir pumping

Pumping systems account for up to 22 % of the energy consumed by electrical motors in European industry. Many studies have shown that there is also a lot of potential for energy savings in these systems with the improvement of devices, flow control or surrounding sys-tem. The best method for more energy efficient pumping has to be found for each system separately. This thesis studies how energy saving potential in reservoir pumping system is affected by surrounding variables, such as the static head variation and friction factor. The objective is to create generally applicable graphs to quickly compare methods for reducing pumping system’s energy costs. The gained results are several graphs showcasing how the chosen variables affect energy saving potential of the pumping system in one specific case. To judge if these graphs are generally applicable, more testing with different pumps and environments are required.

Kestomagnetoidun roottorin mekaniikkasuunnittelu ja -analysointi

Työssä kehitettiin suurnopeuskäyttöön soveltuva kestomagnetoitu roottori olemassa olevan induktiokoneen staattorirunkoon. Kehitystyön tarkoituksena oli selvittää roottorin mekaaniset raja-arvot, kuten maksimi kehänopeus. Samalla otettiin kantaa myös tarvittaviin analysointi- ja mitoitusmenetelmiin. Maksimi kehänopeuden, laakeroinnin ja roottorin skaalattavuuden selvittäminen edellytti myös tarkkaa materiaaliselvitystä ja optimointia. Tästä syystä työn aikana tehtiin tiivistä yhteistyötä materiaalitoimittajien kanssa. Työn tuloksena syntyi uusi menetelmä toteuttaa radiaalisen magneettivuon luova kestomagneettiroottori 200 m/s kehänopeudelle. Suunniteltua roottoriratkaisua käytetään testausroottorina, jolla selvitetään valmistuksen, kokoonpanon ja sähkötehon rajoitteet käytännössä. Suunnittelutyö edellyttikin jatkuvaa iterointia sähkösuunnittelun ja roottorin osien valmistajien kanssa, jotta löydettiin paras kompromissiratkaisu roottorin prototyyppiin. Tämän seurauksena saatiin luotua varsin tarkat suunnittelu- ja analysointiraja-arvot kestomagneettiroottorin tuotteistettavia versioita varten.

Yksityisen osakeyhtiön onnistunut sukupolvenvaihdos verotuksellisesta näkökulmasta: case-tutkimus

Sukupolvenvaihdoksella tarkoitetaan yrityksen omistajasuhteiden vaihtumista sukupolvelta toiselle liiketoiminnan jatkamiseksi yrityksessä. Tutkielmassa tutkitaan sukupolvenvaihdosta koskevaa verokohtelua ja muita omistajavaihdokseen liittyviä tekijöitä, joita yrityksissä kohdataan omistajavaihdosprosessin aikana. Tutkimuksen tarkoituksena on löytää paras ratkaisu sukupolvenvaihdoksen toteutukseen kohdeyritykselle. Tutkimus toteutettiin tapaustutkimuksena ja aineistona käytettiin pääasiassa kohdeyrityksen tilinpäätöksiä viime vuosilta sekä omistajan ja jatkajan haastatteluja. Tutkimuksessa esitetyt laskelmat perustuvat kohdeyrityksen tilinpäätöstietoihin. Laskelmien tarkoituksena on selkeyttää sukupolvenvaihdoksen verotuskäytäntöä ja avustaa koituvan kokonaisrahoituksen tarpeen arvioinnissa. Sukupolvenvaihdokseen tulee valmistautua riittävän ajoissa ja etenkin verotukseen liittyviin ratkaisuihin tulee valmistautua ennakkoon. Yrityksen käypä arvo ja omistajavaihdoksen toteutustapa määrittävät pitkälti kokonaisverotuksen määrän. Kohdeyritykselle sopivin ratkaisu riippuu myös jatkajan mahdollisuuksista rahoittaa omistajavaihdos. Kohdeyrityksen tapauksessa kokonaisrahoituksellisesti edullisin vaihtoehto olisi maksaa käypään arvoon nähden alhainen kauppahinta.

AKVAS 2014 : Ammatillisesta koulutuksesta valmistuneiden seurantaselvitys

AKVAS 2014 - Etelä-Savon ammatillisesta koulutuksesta vuonna 2013 ja elokuuhun 2014 mennessä valmistuneiden seurantaselvityksessä kartoitettiin opiskelijoiden sijoittumista työelämään opintojen jälkeen. Selvityksessä tutkittiin valmistuneiden kotipaikkakuntaa opintojen päätyttyä elokuussa 2014 sekä työllisyystilannetta Etelä-Savossa asuvien henkilöiden osalta syyskuussa 2014. Lisäksi selvityksessä luotiin katsaus Etelä-Savon ELY-keskuksessa vuonna 2013 tehtyyn vastaavaan tutkimukseen vuosina 2011 ja 2012 Etelä-Savossa ammattiin valmistuneiden henkilöiden osalta. Tämän joukon työllisyystilanteen kehittymistä tutkittiin kolmena eri ajankohtana kesäkuussa 2013 sekä heinäkuussa ja syyskuussa 2014. Kaiken kaikkiaan Etelä-Savon ammatillisista oppilaitoksista valmistui ammattiin vuosina 2013 ja 2014 (elokuuhun mennessä) 5393 henkilöä. Näistä 61 % (3296 hlöä) asui opintojensa jälkeen elokuussa 2014 Etelä-Savossa. Selvityksen mukaan maakuntaan jäävät asumaan varsinkin liiketalouden ja hallinnon alan, luonnontieteiden, tekniikan ja liikenteen ja matkailu-, ravitsemis- ja talousalan opiskelijat. Ammattikorkeakoulusta valmistuneista vain 667 eli 43 % jäi Etelä-Savoon valmistumisen jälkeen, kun taas ammatillisen peruskoulutuksen suorittaneista maakuntaan jäi 2629 eli 69 %. Tosin ammattikorkeakoulusta yhteiskuntatieteiden, liiketalouden ja hallinnon alalle valmistuneista peräti 64 % jää maakuntaan opintojensa jälkeen. Etelä-Savossa asuvista vuonna 2013 ja elokuuhun 2014 mennessä valmistuneista (3296 hlöä) oli syyskuussa 2014 rekisteröitynyt työnhakijoiksi 34 % ja työttömiksi 18 %. Suhteellisesti eniten työnhakijoita on kulttuuri- ja luonnontieteiden aloilta valmistuneissa. Myös liiketalouden ja hallinnon alalle valmistuneista on työnhakijoina huomattavan suuri osa. Paras työllisyystilanne on sosiaali- ja terveysalalle valmistuneilla, joista syyskuussa 2014 työttömänä oli 12 %. Samaan aikaan kaikista vastavalmistuneista oli työttömiä työnhakijoita keskimäärin 18 % ja Etelä-Savon yleinen työttömyysaste oli samaan aikaan 12,5 %. Vertailuaineistona selvityksessä tarkasteltiin kahtena aiempana vuonna valmistuneita. Vuosina 2011 ja 2012 valmistuneista Etelä-Savossa asuvista oli kesäkuussa 2013 työnhakijoina 26 %. Vastaava osuus heinäkuussa 2014 oli 21 % ja 13 % syyskuussa 2014. Työnhakijoiksi rekisteröityneiden valmistuneiden määrä puolittui kesäkuusta 2013 syyskuuhun 2014. Vuosina 2011 ja 2012 valmistuneiden työllisyystilanteen vertailu kolmena eri ajanjaksona osoittaa, että valmistumisesta kulunut aika ja karttunut työkokemus parantavat valmistuneiden työmarkkina-asemaa, minkä lisäksi monet valmistuneista ovat tänä aikana siirtyneet jatko-opintoihin.

Management of Soft Information in Sales and Operations Planning

With a Sales and Operations Planning (S&OP) process, a company aims to manage the demand and supply by planning and forecasting. The studied company uses an integrated S&OP process to improve the company's operations. The aim of this thesis is to develop this business process by finding the best possible way to manage the soft information in S&OP, whilst also understanding the importance and types (assumptions, risks and opportunities) of soft information in S&OP. The soft information in S&OP helps to refine future S&OP planning, taking into account the uncertainties that affect the balance of the long-term demand and supply (typically 12-18 months). The literature review was used to create a framework for soft information management process in S&OP. There were not found a concrete way how to manage soft information in the existing literature. In consequence of the poor literature available the Knowledge Management literature was used as the base for the framework creation, which was seen in the very same type of information management like the soft information management is. The framework created a four-stage process to manage soft information in S&OP that included also the required support systems. First phase is collecting and acquiring soft information in S&OP, which include also categorization. The categorization was the cornerstone to identify different requirements that needs to be taken into consideration when managing soft information in S&OP process. The next phase focus on storing data, which purpose is to ensure the soft information is managed in a common system (support system) in a way that the following phase makes it available to users in S&OP who need by help of sharing and applications process. The last phase target is to use the soft information to understand assumptions and thoughts of users behind the numbers in S&OP plans. With this soft management process the support system will have a key role. The support system, like S&OP tool, ensures that soft information is stored in the right places, kept up-to-date and relevancy. The soft information management process in S&OP strives to improve the relevant soft information documenting behind the S&OP plans into the S&OP support system. The process offers an opportunity to individuals to review, comment and evaluate soft information in S&OP made by their own or others. In the case company it was noticed that without a properly documented and distributed soft information in S&OP it was seen to cause mistrust towards the planning.

Reduction of nitrogen oxide emissions in lime kiln

Different nitrogen oxide removal technologies for rotary lime kiln are studied in this thesis, the main focus being in commercial technologies. Post-combustion methods are investigated in more detail as potential possible NOx removal with combustion methods in rotary lime kiln is more limited or primary methods are already in use. However, secondary methods as NOx scrubber, SNCR or SCR technologies are not listed as the Best Available Technologies defined by European Union. BAT technologies for NOx removal in lime kiln are (1) Optimised combustion and combustion control, (2) Good mixing of fuel and air, (3) Low-NOx burner and (4) Fuel selection/low-N fuel. SNCR method is the most suitable technique for NOx removal in lime kiln when NOx removal from 50 % to 70 % is required in case primary methods are already in use or cannot be applied. In higher removal cases ammonia slip is an issue in SNCR. By using SCR better NOx reduction can be achieved but issues with catalyst materials are expected to arise because of the dust and sulphur dioxide which leads to catalyst poison formation in lower flue gas temperatures. NOx scrubbing has potential when simultaneous NOx and SO2 removal is required. The challenge is that NO cannot be scrubbed directly, but once it is oxidized to NO2 or further scrubbing can be performed as the solubility of NO2 is higher. Commercial installations have not been made regarding SNCR, SCR or NOx scrubbing regarding rotary lime kiln. For SNCR and SCR the closest references come from cement industry.

Turvallisuus : kulttuurinen ja kokemuksellinen näkökulma

Turvallisuus on korostuneessa roolissa Puolustusvoimissa. Puolustusvoimat voi nähdä jopa turvallisuuskriittisenä organisaationa. Turvallisuuskriittiset organisaatiot ovat sellaisia, joiden toimintaan liittyy vaaroja, jotka voivat huonosti hallittuna aiheuttaa huomattavia vahinkoja ihmisille ja ympäristölle. On myös tärkeää, että asevelvollisuuttaan suorittavien nuorten tu-vallinen palvelus pystytään takaamaan. Turvallisuuden merkitys ei poistu kriisinkään aikana. Sotilaallinen operaatio voi epäonnistua vihollisen toiminnan johdosta, mutta myös onnetto-muuden seurauksena. Turvallisen toiminnan perusteet luodaan jo rauhan aikana. Tämän tutkimuksen keskeisenä tavoitteena oli ymmärtää turvallisuuskulttuuria. Syitä tähän on useita. Viime vuosikymmeninä on alettu ymmärtää, että onnettomuuksien taustalla on usein muitakin tekijöitä kuin inhimilliset virheet tai tekniset toimintahäiriöt. Turvallisuus-kulttuuri on tuonut yhden ulottuvuuden lisää tähän keskusteluun. Toinen syy miksi aihe on tärkeä, on käsitteen yleinen käyttö mutta epäselvä merkitys. On esitetty, että turvallisuuskult-tuuria parantamalla voidaan parantaa turvallisuutta, mutta usein jää epäselväksi mitä se oike-astaan tarkoittaa. Aihetta lähestyttiin kahdella tutkimuskysymyksellä. Ensimmäinen kysymys oli: Mitä ovat keskeiset turvallisuuskulttuurin määritelmät kirjallisuudessa ja mitkä ovat sen liitynnät organisaatiokulttuuriin? Toinen kysymys oli: Minkälaisia turvallisuuskulttuurin piir-teitä Kaartin jääkärirykmentissä ilmenee henkilöstön kokemuksen mukaan? Ensimmäiseen tutkimuskysymykseen haettiin vastausta kirjallisuudesta ja tieteellisistä artik-keleista. Turvallisuuskulttuurille ei löytynyt yhtä, laajasti vakiintunutta määritelmää. Kes-keistä monille tutkijoille on ymmärtää käsite monitasoisena ja vahvasti organisaatiokulttuu-riin liittyvänä. Turvallisuuskulttuuri on näkyvältä osaltaan suojavälineitä ja turvallisuusohjei-ta. Lisäksi se on arvoja, asenteita ja epävirallisia normeja koskien turvallisuutta ja turvallista käyttäytymistä. Turvallisuuskulttuuri voidaan nähdä myös tietoisuutta korostavana kulttuuri-na. Tällä tarkoitetaan sitä, että riskien hallinnan vaikeassa tehtävässä ei pidä sortua yksinker-taistuksiin. Tähän tarjosi ajatuksia HRO- teoria. Toiseen tutkimuskysymykseen haettiin vastausta suorittamalla viisi haastattelua Kaartin jää-kärirykmentin perusyksiköissä työskenteleville kouluttajille. Aineisto analysoitiin teoriaoh-jaavalla sisällönanalyysillä. Tulosten mukaan perusyksiköiden turvallisuuskulttuurissa koros-tuvat realistiset asenteet riskejä kohtaan, kiinnostus onnettomuuksien syihin ja halu oppia niistä. Toinen keskeinen havainto oli, että hierarkiassa perusyksikön yläpuolella olevien joh-tajien suuntaan kommunikointi on kouluttajille vaikeaa. Virkatie on paras tie. Kolmas oleel-linen tulos oli, että läheltä piti- tilanteiden raportointiin ei käytetä siihen tarkoitettua järjes-telmää, koska virheitä ei haluta tuoda yleiseen tietoisuuteen seurausten pelossa.

Tuumasta toimeen? : Uudenmaan järvikunnostussuunnitelmat ja paikalliset voimavarat

Paikalliset kunnostajatahot ovat uuden haasteen edessä kunnostustoimenpiteiden toteutuksen ja niiden rahoituksen vastuun siirtyessä yhä enemmän paikallisille hyödynsaajille. Samaan aikaa kunnostustoiminnan luonne ja hankkeiden vetäminen muuttuu ammattimaisemmaksi. Yhdistysten oma varainhankinta ja hankkeiden yhdistäminen on oleellista tulevaisuudessa. Hankkeiden hyödynsaajat täytyy nähdä laajemmin ja saada paremmin mukaan hankkeisiin. Käyttökelpoista tietoa ja osaamista löytyy paljon niin asiantuntijoiden keskuudesta kuin paikallisten yhteisöjen sisältä. Paikallistuntemusta ja -tietoa ei voi korvata muulla tiedolla, siksi niiden pitää olla oleellinen osa suunnitelmia. Kunnostuksilla on usein koko yhteisöä koskevia merkityksiä ja ne pitäisikin nähdä osana laajempaa paikallista kylätoimintaa ja -suunnittelua. Kustannusten vähentämiseksi kunnostussuunnitelmissa pitäisi käyttää hyväksi enemmän myös olemassa olevaa ja helposti saatavissa olevaa tietoa. Uudenmaan elinkeino, liikenne ja ympäristökeskus on tehnyt 2000-luvulla useita järvien kuntakohtaisia ja järvikohtaisia kunnostussuunnitelmia, joiden kustannuksiin kunnat ovat osallistuneet. Selvityksessä on arvioitu kunnostussuunnitelmien vaikuttavuutta paikallisten kunnostajien ja kuntien ympäristöviranomaisten näkökulmasta. Aineisto on kerätty puhelinhaastatteluin. Työssä on lisäksi pohdittu paikallisten yhteisöjen voimavarojen hyödyntämistä kunnostuksien ja suunnitelmien toteuttamiseksi. Kunnat näkevät suunnitelmat selvästi hyödyllisempinä kuin paikalliset kunnostajatahot. Suunnitelmat ovat enemmän kuntien työkalu kuin varsinainen huoltokirja järven kunnostamiseksi. Paras hyöty saadaan suunnitelmista niiden oikealla ajoituksella. Niiden pitää myös johtaa toimenpiteisiin, jotta niitä pidettäisiin onnistuneina. Paikallisesti tuotetun tiedon hyödyntäminen suunnittelussa tekee suunnitelmista hyväksyttävämpiä.

Suspension esikäsittelyn vaikutus kiintoaineen laskeutumisnopeuteen

Laskeutus on yksinkertainen ja teollisuudessa paljon käytetty erotusmenetelmä. Laskeutusta käytetään yleisimmin metalliteollisuudessa ja jätevesienkäsittelyssä. Laskeuttimen erotustehokkuutta voidaan parantaa esikäsittelemällä laskeutettavaa suspensiota. Laskeutusta on tutkittu hyvin laajasti teollisuudessa, koska laskeutus on menetelmänä helposti toteutettava ja energiatehokas. Työn kirjallisuusosassa käsitellään perusteet kiintoaineen laskeutumisesta fluidissa, tutustutaan laskeuttimiin ja esitellään suspension esikäsittelymenetelmät. Työn kokeellisessaosassa tutkitaan esikäsittelymenetelmien vaikutusta kalsiumkarbonaattilietteen laskeutumisnopeuteen. Tutkittavia esikäsittelymenetelmiä työn kokeellisessaosassa ovat flokkulaatio, lämpötilan ja pH:n muuttaminen. Laskeutuskokeet suoritettiin tilavuusosuudella 10 % olevalla kalsiumkarbonaattilietteellä. Tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia tutkittavien esikäsittelymenetelmien vaikutusta lietteen laskeutumisnopeuteen ja löytää optimiolosuhteet työssä käytettävän kalsiumkarbonaattilietteen laskeutumisessa. Koetuloksista havaitaan, että flokkulaatio ja lämpötilan muuttaminen vaikuttavat tehoikkaimmin lietteen laskeutumisnopeuteen. Flokkulaatio ja lämpötilan kohottaminen lisäävät huomattavasti kiintoaineen laskeutumista. Lisätutkimusta tarvitaan laajemmalta pH alueelta optimiolosuhteiden löytämiseksi. Lisäksi jatkotutkimuksia eri flokkulanteilla tarvitaan lisää, jotta voidaan löytää paras flokkulantti laskeutumisprosessin tehostamiseksi.

Pulssimuodon vaikutus valokaaren käytettävyyteen pulssi-MIG/MAG-hitsauksessa

Käytettävyydeltään huippuluokkaa olevan pulssi-MIG/MAG-hitsausvalokaaren toteuttaminen vaatii runsaasti tietoa eri pulssiparametreista ja niiden vaikutuksista hitsaukseen. Näihin vaikutuksiin liittyvä tieteellinen tutkimus on ollut melko vähäistä. Erityisesti tieto pulssimuodon vaikutuksista hitsausääneen on perustunut lähinnä kokemuksen tuomaan tuntumaan. Tässä diplomityössä tutkittiin pulssimuodon vaikutusta valokaaren käytettävyyteen pulssi-MIG/MAG-hitsauksessa. Käytettävyys käsittää tässä tapauksessa hitsausäänen, hitsin geometrian ja hitsausominaisuudet. Tutkimuksen alussa perehdyttiin kirjallisuuteen ja tuoreimpiin tutkimuksiin, jonka jälkeen vertailtiin erilaisia pulssimuotoja keskenään hitsauskokeiden avulla. Hitsausääneen ja hitsin geometriaan liittyvät kokeet suoritettiin mekanisoidusti. Hitsausääneen liittyvät mittaukset suoritettiin luokan 1 äänitasomittarilla ja tuloksia analysoitiin tietokoneohjelmistolla. Hitsien geometrioiden vertailu suoritettiin makrohietutkimuksena. Hitsausominaisuuksia tutkittiin suurnopeuskameran ja oskilloskoopin, sekä lopulta käsinhitsauskokeiden avulla. Kaikissa koevaiheissa pulssimuodon tarkasteluun käytettiin oskilloskooppia. Lisäksi käytössä oli toinen oskilloskooppi, jolla tarkasteltiin hitsausvirran spektriä. Pulssimuodon muokkaamiseen käytettiin erillistä tietokoneohjelmaa. Työn kokeellinen osuus keskittyi pulssi-MAG-hitsaukseen. Pulssimuotoa muokkaamalla saatiin aikaan miellyttävämpi hitsausääni. Lisäksi havaittiin, että pulssimuotoa muokkaamalla hitsistä saadaan kapeampi, jolloin juuritunkeumaa saavutetaan enemmän. Käsinhitsauskokeet osoittivat muokatun pulssimuodon olevan myös hitsaajan näkökulmasta käytettävyydeltään paras pulssimuoto. Erityisesti valokaaren vakaus ja kohdistuvuus sekä suurien hitsausnopeuksien sietokyky olivat muokatun pulssimuodon etuja. Selviä haittavaikutuksia pulssimuodon muokkaamiselle ei löydetty.

Prosessilaitteen teräsrakenteen optimointi

Diplomityön tarkoituksena oli optimoida puukentän nosturin teräsrakenteiden kustannuksia ja selvittää halvemman valmistusmaan vaikutus nosturin kokonaiskustannukseen. Tavoitteena oli saada 15 % kokonaiskustannussäästö. Työn alussa perehdytään optimoitavan nosturin rakenteeseen ja mahdollisiin rakenteen optimoitaviin osiin. Teräsrakenteen optimointi alkoi kustannusrakenteen tarkalla selvittämisellä. Näin saatiin kuva nosturin kokonaiskustannuksesta ja mahdollisista säästökohteista. Uusien ideoiden kehittämisessä käytettiin hyväksi osatoimintojen pisteytystä ja ideamatriisia. Ideamatriisin lopputuloksena uudet rakenteet tarkastettiin nosturin kuormituksien suhteen ja valittiin kustannusten kannalta paras ratkaisu. Teräsrakenteeseen tehtiin muutoksia myös merirahdin konttien asettamien rajaehtojen mukaan. Kiinassa valmistettavalle teräsrakenteelle tehtiin rahtisuunnitelma, jossa selvitettiin optimaalinen rahtimuoto ja tarvittavien konttien lukumäärä. Tarjouskilpailun avulla saatiin halvin kuljetushinta valmistavalta tehtaalta työmaalle. Lopuksi nosturin optimoidun teräsrakenteen kustannuksia verrattiin työn alussa selvitettyyn kustannusrakenteeseen. Työn lopputuloksena päästiin 12 % potentiaaliseen kustannussäästöön, joka jäi kolme prosenttiyksikköä kustannussäästötavoitteesta.

The Concept of Betterness and Sport Competitions

It is common that people disagree on a question which athlete or team was the best in a particular sport competition. This thesis attempts to clarify these disputes by analysing the concept of betterness in the context of sport competitions. Betterness can be interpersonal, intrapersonal or a combination of the two. I focus on interpersonal betterness, that is, on superiority. For example, interpersonal betterness may be contested in a football match between the national teams of Germany and Argentina. My aim is to provide a philosophical account of interpersonal betterness. The account has two functions: descriptive and normative. It describes the shapes and forms in which superiority is instantiated in sport competitions. It also provides a consistent and accurate way to discuss superiority. The thesis consists of two parts. In the first part, I introduce, elaborate and illustrate my account, which in turn consists of three elements: (1) relations of superiority, (2) standards for the relations of superiority and (3) types of competition. I also discuss my account’s relevance to issues of sport ethics through the example of gender equity and women’s ski jumping. I conclude that this account will not end the disputes over which team or athlete was better in a particular competition. Instead, it provides tools for a more consistent discussion of the disputed issues. The second part of the thesis includes five reprinted original articles. The account presented in the first part is based on these publications.

Kerrostalon kiinteistösähkönkulutuksen kompensointi aurinkosähköjärjestelmällä

Aurinkopaneeleiden hinta on laskenut reilusti viime vuosien aikana. Hinnan laskun seurauksena aurinkosähköjärjestelmiä on asennettu paljon yksityisiin rakennuksiin sekä Suomessa että muualla maailmassa. Tässä kandidaatintyössä tutkitaan kerrostalon kiinteistösähkönkulutuksen kompensointia aurinkosähköjärjestelmällä. Kompensointia tutkitaan, koska näin saadaan taloudellisesti paras hyöty aurinkosähköjärjestelmästä. Kerrostalon kiinteistösähkönkulutuksella tarkoitetaan talon teknisten järjestelmien kuluttamaa sähköä. Järjestelmän sijoitusta tutkitaan katolle ja parvekekaiteisiin. Katolle sijoitettuna aurinkopaneelien tuotantoa tutkitaan siten, että paneelit ovat asennettu 45° ja 15° tasokulmaan. Aurinkosähköjärjestelmän investoinnin kannattavuutta tutkitaan taloyhtiön näkökulmasta.

Vinohitsien staattinen lujuus ultralujilla teräksillä

Ultralujien terästen käyttö yleistyy laajasti erilaisissa rakenteissa. Nykyaikaiset standardit ylettävät vain 700 MPa:liin asti vaikka nykyään on saatavilla reilusti yli 1000 MPa:n lujuusluokkien rakenneteräksiä. Ultralujia teräksiä hitsattaessa muodostuu muutosvyöhykkeelle (HAZ) pehmeä vyöhyke, jossa lujuus voi laskea. Tämän työn tarkoituksena on selvittää voidaanko pehmeän vyöhykkeen aiheuttama alilujuus ohittaa hitsaamalla liitos kulmaan. Kokeellisessa osuudessa tehdään vetokoe kulmille 0°, 20°, 30°, 45° ja 60° käyttäen materiaalia S960 QC. Liitoksesta tehdään myös yksinkertaistettu teoreettinen vertailujännityksen malli. Tutkimuksesta rajoitettiin pois työn laajuuden takia FEM-laskenta ja väsymistarkastelu. Teoreettisella mallilla kestävyydeksi huonoimmaksi saadaan 30° kulmalla ja paras tulos saadaan lähestyessä 90° kulmaa. Koetulokset antoivat seuraavanlaiset tulokset verrattuna materiaalin teoreettiseen kapasiteettiin: 0° -1.7 %, 20° -3.8 %, 30° -6.4 %, 45° -6.6 % ja 60° +6.4 %. Paras kapasiteetti saatiin siis 60° kulmalla. Tutkimuksen tulosten perusteella ultralujilla teräksillä hitsaus tulisi suorittaa suurempaan kulmaan, esim. kokeessa käytetty 60°, jolloin liitoksesta ei tule kriittinen piste murtumalle. 45° ja pienemmillä kulmilla hitsistä tulee kriittinen ja etenkin 30° kulman hitsejä tulisi välttää. Tulosten perusteella kulman merkitys ei kuitenkaan ole suuri, alle 7 %

Ydinvoiman säädettävyys laajamittaisesti sähköä varastoivassa energiajärjestelmässä

Tulevaisuudessa tuuli- ja aurinkovoiman osuus sähköntuotannosta tulee kasvamaan. Näiden uusiutuvien energiamuotojen tuotanto kuitenkin vaihtelee sääolosuhteiden mukaan. Tästä johtuen tarvitaan lisää säätövoimaa, jotta voidaan vastata sähkönkulutukseen tuuli- ja aurinkosähkön tuotannon laskiessa. Tässä työssä tarkastellaan mahdollisuutta toteuttaa sähkönkulutuksen ja tuotannon tasapainottaminen Suomessa sähkön varastoinnin avulla sekä ydinvoiman soveltuvuutta säätövoimaksi ja ydinsähkön varastoinnin kannattavuutta. Työssä vertaillaan mahdollisuuksia sähkön varastointiteknologioiksi, joista valitaan potentiaalisimmat vaihtoehdot kustannus- ja soveltuvuustarkasteluun. Varastointikapasiteetin tarvetta tarkastellaan Suomen nykyisen sähkönkulutuksen ja -tuotannon mukaan sekä tilanteessa, jossa tuuli- ja aurinkovoiman osuus on molemmilla 15 % kokonaistuotantokapasiteetista. Vanhempien sekä nykyaikaisten ydinvoimaloiden soveltuvuutta säätövoimaksi tarkastellaan laitosten säädettävyyden perusteella. Ydinvoimalaa on kuitenkin kannattavinta käyttää mahdollisimman suurella käyttökertoimella, joten tarkastelussa on myös mahdollisuus varastoida sähköä tilanteissa, joissa tuotantoa jouduttaisiin rajoittamaan. Varastointiteknologioiden ja eri skenaarioissa vaadittujen varastointikapasiteettien perusteella voidaan todeta, ettei sähkönkulutuksen ja -tuotannon tasapainottaminen sähkön varastoinnilla ole kannattavaa nykyisillä varastointikustannuksilla ja sähkön hinnoilla. Ydinvoiman voidaan todeta soveltuvan hyvin säätövoimaksi ominaisuuksien puolesta, mutta taloudellisesti se ei ole paras vaihtoehto. Ydinvoimalla tuotetun sähkön varastointi ei ole tällä hetkellä Suomessa kannattavaa matalien sähkön hintojen ja korkeiden varastointikustannusten vuoksi. Sähkön varastoinnista on mahdollista tulla kannattavaa 2020-luvulla. Tämä edellyttää Yhdysvaltojen energiaministeriön asettaman strategian toteutumista, jonka tavoitteena on varastoimalla tuotetun sähkön kustannusten saaminen alle 75 €/MWh.