PV inverters for module level applications

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energias Renováveis – Conversão Eléctrica e Utilização Sustentáveis

Technical optimization of the synthesis of flavours

The goal of this thesis is the investigation and optimization of the synthesis of potential fragrances. This work is projected as collaboration between the University of Applied Sciences in Merseburg and the company Miltitz Aromatics GmbH in Bitterfeld‐Wolfen (Germany). Flavoured compounds can be synthesized in different ways and by various methods. In this work, methods like the phase transfer catalysis and the Cope‐rearrangement were investigated and applied, for getting a high yield and quantity of the desired substances and without any by‐products or side reactions. This involved the study of syntheses with different process parameters such as temperature, solvent, pressure and reaction time. The main focus was on Cope‐rearrangement, which is a common method in the synthesis of new potential fragrance compounds. The substances synthesized in this work have a hepta‐1,5‐diene‐structure and that is why they can easily undergo this [3,3]‐sigma tropic rearrangement. The lead compound of all research was 2,5‐dimethyl‐2‐vinyl‐4‐hexenenitrile (Neronil). Neronil is synthesized by an alkylation of 2‐methyl‐3‐butenenitrile with prenylchloride under basic conditions in a phase‐transfer system. In this work the yield of isolated Neronil is improved from about 35% to 46% by according to the execution conditions of the reaction. Additionally the amount of side product was decreased. This synthesized hexenenitrile involved not only the aforementioned 1,5‐diene‐structure, but also a cyano group, that makes this structure a suitable base for the synthesis of new potential fragrance compounds. It was observed that Neronil can be transferred into 2,5‐dimethyl‐2‐vinyl‐4‐hexenoic acid by a hydrolysis under basic conditions. After five hours the acid can be obtained with a yield of 96%. The following esterification is realized with isobutanol to produce 2,5‐dimethyl‐2‐vinyl‐4‐hexenoic acid isobutyl ester with quantitative conversion. It was observed that the Neronil and the corresponding ester can be converted into the corresponding Cope‐product, with a conversion of 30 % and 80%. Implementing the Cope‐rearrangement, the acid was heated and an unexpected decarboxylated product is formed. To achieve the best verification of reaction development and structure, scrupulous analyses were done using GC‐MS, 1H‐NMR and 13C‐ NMR.

The importance and accuracy of wind power forecasts

Due to the global crisis o f climate change many countries throughout the world are installing the renewable energy o f wind power into their electricity system. Wind energy causes complications when it is being integrated into the electricity system due its intermittent nature. Additionally winds intennittency can result in penalties being enforced due to the deregulation in the electricity market. Wind power forecasting can play a pivotal role to ease the integration o f wind energy. Wind power forecasts at 24 and 48 hours ahead of time are deemed the most crucial for determining an appropriate balance on the power system. In the electricity market wind power forecasts can also assist market participants in terms o f applying a suitable bidding strategy, unit commitment or have an impact on the value o f the spot price. For these reasons this study investigates the importance o f wind power forecasts for such players as the Transmission System Operators (TSOs) and Independent Power Producers (IPPs). Investigation in this study is also conducted into the impacts that wind power forecasts can have on the electricity market in relation to bidding strategies, spot price and unit commitment by examining various case studies. The results o f these case studies portray a clear and insightful indication o f the significance o f availing from the information available from wind power forecasts. The accuracy o f a particular wind power forecast is also explored. Data from a wind power forecast is examined in the circumstances o f both 24 and 48 hour forecasts. The accuracy o f the wind power forecasts are displayed through a variety o f statistical approaches. The results o f the investigation can assist market participants taking part in the electricity pool and also provides a platform that can be applied to any forecast when attempting to define its accuracy. This study contributes significantly to the knowledge in the area o f wind power forecasts by explaining the importance o f wind power forecasting within the energy sector. It innovativeness and uniqueness lies in determining the accuracy o f a particular wind power forecast that was previously unknown.

Implementación de técnicas de estimación y sincronización para sistemas OFDM: aplicación directa sobre la implementación de la capa física del estándar DVB-T

El sistema de modulación ODFM es utilizado en diversas aplicaciones de banda ancha, tanto en comunicaciones por cable como en aplicaciones inalámbricas. Presenta numerosas ventajas frente a sistemas de banda ancha de portadora única ya que permite una alta eficiencia espectral, una fácil ecualización y una reducción del ISI. Por el contrario, presenta dificultades inherentes a su estructura, que son de vital importancia solventar, entre las cuales se encuentran los altos requisitos de sincronización. Este proyecto presenta métodos de sincronización de tiempo y frecuencia implementados y evaluados sobre una plataforma software basada en Matlab®, que recoge el sistema completo de transmisión basado fielmente en el estándar DVB-T. Tras una presentación de los principios de la modulación OFDM, en este documento se presenta un estudio detallado de este sistema de transmisión y su implementación, formando conjuntamente una plataforma de simulación para la evaluación de los estimadores implementados.

Muntatge i automatització d'un ascensor de 4 plantes

Treball de recerca realitzat per alumnes d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. Les primera intenció d'aquesta recerca és unificar dues grans branques de la tecnologia com són la mecànica i l'elèctronica. Així va sorgir el projecte de construir un ascensor i provar un nou sistema de transmissió com és el vis sense fi juntament amb la introducció d'un microcontrolador del tipus PIC com a unitat central de processament. El primer pas d'aquest treball va ser el disseny d'aquest ascensor utilitzant diversos programes. Posteriorment es van encarregar aquestes peces abans dissenyades per tal de començar-ne la construcció. Aquestes peces van ser unides totalment mitjançant rebladures i altres suports mecànics. A continuació es va desenvolupar la programació del microcontrolador. El pas més important va ser l'acoblament del grup motor i el poliment dels aspectes més difícils de corregir com és el cas dels molts fregaments que patia al ser una estructura purament metàl·lica. Corregits aquests problemes i el nivell sonor, es va donar per conclòs el treball.

Stream Radio Community : comunitat web per la difusió de radio via streaming

Desenvolupament d'una aplicació web amb projecció a comunitat virtual d’usuaris, que també integra un sistema de transmissió de streaming. Mitjançant aquest sistema els usuaris són capaços d’emetre o d’escoltar un programa radiofònic en temps real o offline.

A morphological grading of spinal stenosis: a radiological study on LSS and LBP patients : P173

Introduction: Clinical symptoms and degree of spinal stenosis based on cross sectional dural sac area correlate only weakly in lumbar spinal stenosis (LSS) patients. We conceived a four grade classification system (A, B, C & D) based on the morphology of the dural sac and its contents as seen on T2 axial MRI images. The categories take into account the rootlet/CSF ratio. We applied this grading to three patient groups: LSS scheduled for surgery; LSS following conservative treatment and patients with low back pain (LBP) without leg pain. Materials/Methods: A total of 346 T2 axial MRI images taken from LSS and LBP patients were included in this retroperspective study. 37 patients had decompressive surgery (132 MRI images), 31 conservative treatment (116 MRI images) and 27 patients had unspecific LBP (98 MRI images). Dural sac cross-sectional surface area and morphological grading of the canal were measured digitally both at disc and pedicle level. Intra- and inter-observer reliability were assessed (weighted Cohen's kappa statistics) from 50 MRI images taken from the surgery group. Results: At the most severe disc level, grade A (mild stenosis) was found in 3% of MRI images of the surgical group as opposed to 51% in the conservatively treated group and 85% in the LBP group. Grade B occurred in 8% of the surgical, 20% of the conservative and was negligible in LBP group (below 1%). Grade C and D (severe stenosis) was found in 89% of the surgical group, as opposed to 30% in conservative group and 11% in LBP group. The grades of all groups were comparable at the pedicle levels, exhibiting in 94% a grade A with a maximum at the A1 grade. Pedicle and disc level cross-sectional area were smallest in the surgery group and smaller in the conservative group as compared to the LBP group at the levels L2, L3 and L4. According to cross-sectional area measurements patients from the surgery group seems to have smaller vertebral canal although this was not related to smaller stature. Validation of grading: Average intra-and inter observer kappas were 0.76 and 0.69 respectively, for physicians working in the study originating institution. Combining all observers the kappa values were 0.57 +/- 0.19. and 0.44 +/- 0.19 respectively. Dural sac cross-sectional area measurements showed no statistically significant differences between observers. Conclusion: Since no specific measurement tools are needed the grading suits everyday clinical practice and favours communication of degree of stenosis between practising physicians. In our institution Grade A stenosis was less likely to require surgical treatment. This grading can therefore be an aid in surgical patient selection in teaching units.

Induktiosilmukka kuulolaitteen käyttäjän apuvälineenä

Tämä insinöörityö tehtiin Kuulonhuoltoliitto ry:n Esteetön kuuntelu -projektille. Työ käsittelee kuulolaitteen käyttäjän apuvälineenä käytettäviä induktiosilmukkajärjestelmiä. Induktiivisen äänensiirtojärjestelmän avulla huonokuuloinen saa kuunteluympäristöstään paremman signaali-kohinasuhteen ilman tilan kaikua ja taustahälyä. Tämä helpottaa kuuntelua esimerkiksi puhetilaisuuksissa. Työn tarkoituksena oli päivittää aiempia tutkimuksia kokoamalla uusin tietous induktiosilmukoiden tekniikasta. Kirjallisuustutkimuksen lisäksi kartoitettiin nykyinen silmukkavahvistinkanta haastattelemalla maahantuojia ja jälleenmyyjiä. Silmukkavahvistimien hintakartoituksen tarkoituksena oli rakentaa perusteet sopivan tehoisen ja hintaisen vahvistimen hankintaa varten suunniteltaessa induktiivisella äänensiirtojärjestelmällä varustettavia tiloja. Työ tarkastelee induktiivisen äänensiirtojärjestelmän ensisijaisen kohderyhmän, kuulokojeita käyttävien huonokuuloisten keskeisiä tarpeita ja heidän käyttämäänsä apuvälinetekniikkaa. Työ käy läpi audiotekniikan perusteita, sähkömagneettisen induktioilmiön, induktiivisen äänensiirtojärjestelmän rakenteen, sen ylikuulumisongelmat ja häiriötekijät sekä IEC:n 60118-4 edition 2.0 standardin CDV-luonnoksen mukaiset periaatteelliset asennusja mittausohjeet. IEC:n tuleva standardi tekee työstä ajankohtaisen. Työn tuloksena saatua tietoa voidaan käyttää Kuulonhuoltoliitto ry:n opas- ja tiedotusmateriaalin uudistamisessa, pohjana hyvän kuunteluympäristön malliratkaisujen ja esteettömyyskriteerien soveltamisessa. Työstä on hyötyä erityisesti Kuulonhuoltoliitto ry:n vapaaehtoiskartoittajille kuten myös kenelle tahansa aiheesta syvemmin kiinnostuneelle.

Actively maintained lipid nanodomains in biomembranes

Lipid rafts, defined as domains rich in cholesterol and sphingolipids, are involved in many important plasma membrane functions. Recent studies suggest that the way cells handle membrane cholesterol is fundamental in the formation of such lateral heterogeneities. We propose to model the plasma membrane as a nonequilibrium phase-separating system where cholesterol is dynamically incorporated and released. The model shows how cellular regulation of membrane cholesterol may determine the nanoscale lipid organization when the lipid mixture is close to a phase separation boundary, providing a plausible mechanism for raft formation in vivo.

Scenarios for electricity power sector development in the North-West of Russia

Focus of this thesisis made on development of electricity sector of Russian North-West. The objective was to determine the most likely scenarios for development of the most critical (western) part of Interregional Power System of North-West, from where the most part of Russian electricity exports to the countries of European Union take place. For this purpose all the involved sides were analyzed: generation, transmission system and electricity consumption in different regions of Russian North-West. The analysis was performed through investigation of existing generation andtransmission capacities and plans for their development to be performed by the generation and transmission companies operating in the region. Principles of Russian electricity sector restructuring and electricity market design are also discussed as well as factors that may influence on future electricity price in the region.

Tuotetiedon hallinta verkostoituneessa pk-yrityksessä

Työn tavoitteena oli luoda malli kansainvälisessä yritysverkostossa toimivan pk-yrityksen tuotetiedon hallintaan. Ensin selvitettiin tuotetiedon hallinnan sisältöä sekä osa-alueita kirjallisuuden avulla. Tämän lisäksi kartoitettiin tutkimuskohteena olleen yrityksen tuotetiedon hallinnan nykytilanne kehityksen lähtökohdaksi. Selvitystöiden perusteella määriteltiin tavoitteet verkostoituneen pk-yrityksen tuotetiedon hallintaan sekä luotiin malli, jonka pohjalta kohdeyrityksen tuotetiedon hallinnan kehittämisessä edetään. Lopuksi arvioitiin mallin hyvyyttä kohdeyrityksen tapauksessa sekä yleisesti verkostoituneen pk-yrityksen tuotetiedon hallinnassa. Kehitetyssä mallissa yhdistyvät yrityksen tavoitteiden perusteella määritellyt toimintatavat sekä niitä tukeva tietojärjestelmä. Yrityksen liiketoiminnan luonne, visiot ja suunnitelmat sekä yritysverkosto ovat lähtökohtana tuotetiedon hallinnan strategialle. Tämän toteuttaminen taas vaatii tuotetiedon hallinnan kehittämistä yrityksessä PDM-mallin mukaisesti viidellä eri osa-alueella nimikkeiden hallinnasta tiedon jakeluun. Yrityksen tietojärjestelmäkokonaisuus tukee näitä osa-alueita. Tuotetiedon hallinnan kehitystyö etenee kolmessa vaiheessa. Se käynnistetään uudistamalla toimintatapoja sekä kehittämällä tuotetiedon hallintaa tukevaa tietojärjestelmäkokonaisuutta. Kolmannella portaalla järjestelmä laajennetaan kattamaan koko yrityksen kansainvälinen liiketoimintaverkosto yhteistyökumppaneineen. Tavoitetilassa tietojärjestelmä toimii koko verkoston tiedonjakelun keskuksena. Tuotetiedon hallinnan kehitysprojekti on laaja kokonaisuus. Työn tavoitteena olikin saada kehitys alkuun kohdeyrityksen osalta. Jatkossa mielenkiintoinen tutkimusaihe on esimerkiksi tutkia kehitetyn mallin toimivuutta käytännössä ja sen yleistettävyyttä muiden pk-yritysten tarpeisiin. Näin voidaan tarjota lisää tietoa yritysten ja verkostojen kehittämisen tueksi ja sitä kautta parantaa tulevaisuudessa suomalaisten pk-yritysten kilpailukykyä kansainvälisillä markkinoilla.

Electrical machine in a Hybrid Electrical Vehicle

Hybrid electric vehicles (HEV) have attracted very much attention during the latest years. Increasing environmental concern and an increase in fuel prices are key factors for the growing interest towards the HEV. In a hybrid electric vehicle the power train consists of both a mechanical power system and an electric power transmission system. The major subsystems in the mechanical power system are the internal combustion engine which powers the vehicle; electric power transmission including an energy storage, power electronic inverter, hybrid control system; the electric motor drive that runs either in the generating mode or in the motoring mode to process the power flow between the energy storage and the electrical machine. This research includes two advanced electric motors for a parallel hybrid: induction machine and permanent magnets synchronous machine. In the thesis an induction motor and a permanent magnet motor are compared as propulsion motors. Electric energy storages are also studied.

Varavoimalaitosten pimeäkäynnistysmahdollisuudet

Nyky yhteiskunta tulee päivä päivältä riippuvaisemmaksi sähköstä ja sen luotettavasta siirrosta ja jakelusta. Suurhäiriö kantaverkossa on erittäin epätodennäköinen, mutta sen mahdollisuutta ei koskaan voida kokonaan rajata pois. Suurhäiriön seuraukset ovat erittäin vakavat ja yhteiskäytön palautus häiriön jälkeen voi pitkittyä. Diplomityössä käsitellään kantaverkkoyhtiö Fingrid Oyj:n kaasuturpiinivaravoimalaitoksia ja niiden ominaisuuksia kantaverkon suurhäiriössä. Varavoimalaitosten pimeäkäynnistysvalmiudet tarkastettiin ja niissä suoritettiin koeajoja, jotka sisälsivät jatkuvan ja dynaamisen tilan koeajo osuudet. Yhdessä laitosyksikössä tehtiin myös pimeäkäynnistys ja saarekekoeajo. Koeajojen perusteella saatiin arvokasta perustietoa kaasuturpiinilaitosten ominaisuuksista ja mahdollisuuksista toimia pimeäkäynnistystilanteissa. Varavoimalaitosten matemaattista mallintamista yksinkertaisella teollisuuskaasuturpiinilaitoksen mallilla kokeiltiin siinä kuitenkaan onnistumatta. Kokemusten perusteella esitetään keskeisimmät havainnot ja ehdotukset kevyen, moniakselisen kaasuturpiinilaitoksen mallintamiseksi.

Preparative separation and purification of sesquiterpenoids from tussilago farfara l. by high-speed counter-current chromatography

Preparative high-speed counter-current chromatography (HSCCC) was successfully applied for separation and purification of sesquiterpenoids from an extract of Tussilago farfara L. with a two-phase solvent system composed of n-hexane-ethyl acetate- methanol-water (1:0.5:1.1:0.3, v/v/v/v). The separation produced a total of 32 mg of tussilagone, 18 mg of 14-acetoxy-7β-(3'-ethyl cis-crotonoyloxy)-lα-(2'-methyl butyryloxy)-notonipetranone and 21 mg of 7β-(3'-ethyl cis-crotonoyloxy)-lα-(2'- methyl butyryloxy)-3,14-dehydro-Z-notonipetranone from 500 mg of the crude extract in one step separation with the purity of 99.5, 99.4 and 99.1%, respectively, as determined by HPLC. The structures of these compounds were identified by ESI-MS, ¹H-NMR and 13C-NMR.

Extraction and isolation of dictamnine, obacunone and fraxinellone from Dictamnus dasycarpus Turcz. by supercritical fluid extraction and high-speed counter-current chromatography

Supercritical fluid extraction was used to extract active compounds from the Chinese traditional medicinal D. dasycarpus under the pressure of 30 MPa and temperature of 45 ºC. Further separation and purification was established by high-speed counter-current chromatography (HSCCC) with a two-phase solvent system composed of n-hexane-ethyl acetate-methanol-water (1:0.8:1.3:0.9, volume ratio). The separation yielded a total of 47 mg of dictamnine, 24 mg of obacunone and 83 mg of fraxinellone from 1.0 g of the crude extract in one step separation with the purity of 99.2, 98.4 and 99.0%, respectively, as determined by HPLC. The chemical structures of these compounds were identified by ESI-MS, IR, ¹H-NMR and 13C-NMR.