Use of Photovoltaic on an E-bike? : A Feasibility Study

In recent years the number of bicycles with e-motors has been increased steadily. Within the pedelec – bikes where an e-motor supports the pedaling – a special group of transportation bikes has developed. These bikes have storage boxes in addition to the basic parts of a bike. Due to the space available on top of those boxes it is possible to install a PV system to generate electricity which could be used to recharge the battery of the pedelec. Such a system would lead to grid independent charging of the battery and to the possibility of an increased range of motor support. The feasibility of such a PV system is investigated for a three wheeled pedelec delivered by the company BABBOE NORDIC.The measured data of the electricity generation of this mobile system is compared to the possible electricity generation of a stationary system.To measure the consumption of the pedelec different tracks are covered, and the energy which is necessary to recharge the bike battery is measured using an energy logger. This recharge energy is used as an indirect measure of the electricity consumption. A PV prototype system is installed on the bike. It is a simple PV stand alone system consisting of PV panel, charge controller with MPP tracker and a solar battery. This system has the task to generate as much electricity as possible. The produced PV current and voltage aremeasured and documented using a data logger. Afterwards the average PV power is calculated. To compare the produced electricity of the on-bike system to that of a stationary system, the irradiance on the latter is measured simultaneously. Due to partial shadings on the on-bike PV panel, which are caused by the driver and some other bike parts, the average power output during riding the bike is very low. It is too low to support the motor directly. In case of a similar installation as the PV prototype system and the intention always to park the bike on a sunny spot an on-bike system could generate electricity to at least partly recharge a bike battery during one day. The stationary PV system using the same PV panel could have produced between 1.25 and 8.1 times as much as the on-bike PV system. Even though the investigation is done for a very specific case it can be concluded that anon-bike PV system, using similar components as in the investigation, is not feasible to recharge the battery of a pedelec in an appropriate manner. The biggest barrier is that partial shadings on the PV panel, which can be hardly avoided during operation and parking, result in a significant reduction of generated electricity. Also the installation of the on-bike PV system would lead to increased weight of the whole bike and the need for space which is reducing the storage capacity. To use solar energy for recharging a bike battery an indirect way is giving better results. In this case a stationary PV stand alone system is used which is located in a sunny spot without shadings and adjusted to use the maximum available solar energy. The battery of the bike is charged using the corresponding charger and an inverter which provides AC power using the captured solar energy.

Techno-economic Appraisal of Concentrating Solar Power Systems (CSP)

The diffusion of Concentrating Solar Power Systems (CSP) systems is currently taking place at a much slower pace than photovoltaic (PV) power systems. This is mainly because of the higher present cost of the solar thermal power plants, but also for the time that is needed in order to build them. Though economic attractiveness of different Concentrating technologies varies, still PV power dominates the market. The price of CSP is expected to drop significantly in the near future and wide spread installation of them will follow. The main aim of this project is the creation of different relevant case studies on solar thermal power generation and a comparison betwwen them. The purpose of this detailed comparison is the techno-economic appraisal of a number of CSP systems and the understanding of their behaviour under various boundary conditions. The CSP technologies which will be examined are the Parabolic Trough, the Molten Salt Power Tower, the Linear Fresnel Mirrors and the Dish Stirling. These systems will be appropriatly sized and simulated. All of the simulations aim in the optimization of the particular system. This includes two main issues. The first is the achievement of the lowest possible levelized cost of electricity and the second is the maximization of the annual energy output (kWh). The project also aims in the specification of these factors which affect more the results and more specifically, in what they contribute to the cost reduction or the power generation. Also, photovoltaic systems will be simulated under same boundary conditions to facolitate a comparison between the PV and the CSP systems. Last but not leats, there will be a determination of the system which performs better in each case study.

Fjärrvärmedrivna vitvaror : Erfarenheter från utveckling, installationer och kostnadsberäkningar

Värmedrivna vitvaror eller HWC-maskiner som de kallas av tillverkaren värms med varmt vatten från en cirkulerande krets via en värmeväxlare inbyggd i maskinen, till skillnad från konventionella maskiner som värms med el. Denna teknik skall inte förväxlas med maskiner som är anslutna till varmvattenledningen och fylls på med varmt vatten och som därmed begränsas till disk- och tvätt. Syftet med fjärrvärmedrivna vitvaror är alltså att använda fjärrvärme, som har lägre kvalitet och pris än elenergi för uppvärmning och torkning och på så sätt spara el och utöka fjärrvärmeunderlaget. En jämförelse av koldioxidutsläpp och primärenergianvändning mellan konventionella vitvaror och fjärrvärmedrivna vitvaror visar att både koldioxidutsläpp och primärenergianvändning blir lägre för fjärrvärmedrivna vitvaror om biobränsle anses koldioxidneutralt och den el som ersätts är producerad i kolkraftverk eller gaskombikraftverk.   Denna rapport beskriver utveckling och kommersialisering av värmedrivna vitvaror (disk- och tvättmaskiner samt torktumlare och torkskåp) och hur de kan anslutas mot fjärrvärmesystem i olika systemlösningar. Dessutom har de energimässiga och ekonomiska förutsättningarna för tekniken undersökts. Erfarenheterna från fältprovning är dock mycket begränsade, eftersom de byggen där fälttesterna skulle ske försenades. Under 2013 färdigställs ett flerbostadshus med värmedrivna vitvaror i 160 lägenheter i Västerås.   De utvecklade maskinernas värmeanvändning som andel av total energianvändning vid 60 graders framledningstemperatur har uppmätts till ca 50 % för diskmaskinen, 67 % för tvättmaskinen, 80 % för torktumlaren och 93 % för torkskåpet. I det studerade flerbostadshuset av passivhusstandard uppgår lasten från värmedrivna vitvaror komfortgolvvärme och handdukstorkar till upp mot 30 % av husets totala värmeanvändning. För småhus är motsvarande siffra upp mot 20 %. Att använda fjärrvärme istället för elvärme till dessa installationer som normalt är elvärmda kan allts minska elbehovet betydligt i lågenergibebyggelse vilket också minskar både koldioxidutsläppen och primärenergianvändningen.   Ekonomiska analyser har genomförts för två olika systemkoncept (separat vitvarukrets och Västeråsmodellen) för nybyggda småhusområden och flerfamiljshus där fjärrvärme inte bara används till vitvaror utan också till handdukstorkar och komfortgolvvärme. De ekonomiska analyserna visar att Västeråsmodellen är den mest ekonomiskt intressanta systemlösningen med värmedrivna vitvaror, handdukstork och komfortgolvvärme. I flerfamiljshus kan den vara konkurrenskraftig mot de elvärmda alternativen (konventionellt system med eldrivna vitvaror, komfortgolvvärme och handdukstorkar) om prisskillnaden mellan el och fjärrvärme är större än 0,7 kr/kWh. En parameterstudie visar att kapitalkostnaden blir ganska hög jämfört med energikostnaden, vilket betyder att lång livslängd och många cykler är viktigt för att förbättra de ekonomiska förutsättningarna för värmedrivna vitvaror. För passiva småhus blir kostnaden för Västeråsmodellen med värmedrivna vitvaror, handdukstork och komfortgolvvärme likvärdig med de elvärmda alternativen vid energiprisskillnader på 0,7 kr/kWh inklusive moms, medan det krävs prisskillnader på 0,9 kr/kWh inklusive moms för normalisolerade småhusområden.   Sammanfattningsvis kan sägas att i kommuner med ett konkurrenskraftigt fjärrvärmepris finns det viss lönsamhet för hela konceptet enligt Västeråsmodellen med värmedrivna vitvaror, komfortgolvvärme, och handdukstorkar. Om man däremot ser på konkurrensen för enskilda vitvaror är det främst torktumlaren som är konkurrenskraftig i bostäder. Målpriset på 1000 kr extra för värmedrift har inte kunnat uppnås inom projektet för diskmaskiner och tvättmaskiner. Det krävs lägre priser och låga anslutningskostnader för att räkna hem diskmaskinen och tvättmaskinen som enskilda komponenter.   Värmedrivna tvättmaskiner och torktumlare är konkurrenskraftiga i flerfamiljstvättstugor. Speciellt i de fall där beläggningen är god och flera maskiner delar på anslutningskostnaden till fjärrvärmecentralen kan värmedrift bli riktigt lönsam. Torkskåpens konkurrenskraft har inte kunnat utvärderas, då priset ännu inte fastställts. Att använda VVC-systemet för värmedistribution till värmedrivna vitvaror kan vara mycket intressant, men det kräver att legionellaproblematiken kan lösas. I nuläget finns ingen lösning som uppfyller formuleringarna i boverkets byggregler. Ett annat distributionssätt som kan vara intressant, men som inte undersökts i studien är att använda VVC för varmvattendistribution och en gemensam radiator- och vitvarukrets med konstant framledningstemperatur. Den aktör som förväntas ha störst ekonomiskt intresse av att tekniken implementeras är sannolikt fjärrvärmebolagen som får sälja mer värme och det ligger därmed främst på deras ansvar att marknadsföra tekniken i mötet med sina kunder.

Design and assessment of a large commercial Photovoltaic System in Barbados

One of the main aims of this thesis is to design an optimized commercial Photovoltaic (PV) system in Barbados from several variables such as racking type, module type and inverter type based on practicality, technical performance as well as financial returns to the client. Detailed simulations are done in PVSYST and financial models are used to compare different systems and their viability. Once the preeminent system is determined from a financial and performance perspective a detailed design is done using PVSYST and AutoCAD to design the most optimal PV system for the customer. In doing so, suitable engineering drawings are generated which are detailed enough for construction of the system. Detailed cost with quotes from relevant manufacturers, suppliers and estimators become instrumental in determining Balance of System Costs in addition to total project cost. The final simulated system is suggested with a PV capacity of 425kW and an inverter output of 300kW resulting in an array oversizing of 1.42. The PV system has a weighted Performance Ratio of 77 %, a specific yield of 1467 kWh/kWp and a projected annual production of 624 MWh/yr. This system is estimated to offset approximately 28 % of Carlton’s electrical load annually. Over the course of 20 years the PV system is projected to produce electricity at a cost of $0.201USD/kWh which is significantly lower than the $0.35 USD/kWh paid to the utility at the time of writing this thesis. Due to the high cost of electricity on the island, an attractive Feed-In-Tariff is not necessary to warrant the installation of a commercial System which over a lifetime which produces electricity at less than 60% of the cost to the user purchasing electricity from the utility. A simple payback period of 5.4 years, a return on investment of 17 % without incentives, in addition to an estimated diversion of 6840 barrels of oil or 2168 tonnes of CO2 further provides compelling justification for the installation of a commercial Photovoltaic System not only on Carlton A-1 Supermarket, but also island wide as well as regionally where most electricity supplies are from imported fossil fuels.

Solcellsdrivet FTX-system för miljonprogramshus : Tjärna Ängar, Borlänge

Projektet omfattade undersökning och framtagande av ett solcellssystem med förmåga att försörja ett FTX-system i ett flerbostadshus från miljonprogrammet med el. För att kunna bedöma storlek och utformning av komponenter har information tagits genom: Informationssökning via databaser, kurslitteratur och intervjuer Simuleringar av solceller i datorprogrammet PVSYST Modulering av ventilationskanaler i datorprogrammet MagiCAD Syftet var främst att undersöka om det gick att få fram ett teoretiskt fungerande system med avseende på både solceller och ventilation. Beroende på vad resultatet blev skulle även ekonomin i projektet undersökas. Undersökningen visade att det teoretiskt ska gå att installera solceller för elframställning som klarar av att täcka FTX-systemets elbehov på årsbasis. Solcellerna bedöms även producera tillräckligt med el för viss övrig elkrävande utrustning under stora delar av året. Det visade sig även att det skulle gå att få solcellerna ekonomiskt lönsamma om en kalkyltid på 14 år används. Metoden som använts för dessa resultat är noga beskriven och är med små förändringar tillämpbar för ett stort antal byggnader i det svenska byggnadsbeståndet. En viktig slutsats är att om fastighetsägarna kan se 15 år fram i tiden för en investering i solenergi, skulle det innebära inte bara miljömässiga utan även ekonomiska vinster. Det finns redan idag kunnande, teknik och produkter för att utvinna en stor del av fastigheternas elbehov genom solens energi.

Solar Energy assessment based on weather station data for direct site monitoring in Indonesia

This thesis evaluates different sites for a weather measurement system and a suitable PV- simulation for University of Surabaya (UBAYA) in Indonesia/Java. The weather station is able to monitor all common weather phenomena including solar insolation. It is planned to use the data for scientific and educational purposes in the renewable energy studies. During evaluation and installation it falls into place that official specifications from global meteorological organizations could not be meet for some sensors caused by the conditions of UBAYA campus. After arranging the hardware the weather at the site was monitored for period of time. A comparison with different official sources from ground based and satellite bases measurements showed differences in wind and solar radiation. In some cases the monthly average solar insolation was deviating 42 % for satellite-based measurements. For the ground based it was less than 10 %. The average wind speed has a difference of 33 % compared to a source, which evaluated the wind power in Surabaya. The wind direction shows instabilities towards east compared with data from local weather station at the airport. PSET has the chance to get some investments to investigate photovoltaic on there own roof. With several simulations a suitable roof direction and the yearly and monthly outputs are shown. With a 7.7 kWpeak PV installation with the latest crystalline technology on the market 8.82 MWh/year could be achieved with weather data from 2012. Thin film technology could increase the value up to 9.13 MWh/year. However, the roofs have enough area to install PV. Finally the low price of electricity in Indonesia makes it not worth to feed in the energy into the public grid.

Kravsammanställning samt utvärdering avbildvisningsprogramför diagnostik inom telepatologi : En fallstudiemed SIV-metoden som tillvägagångssätt

De flesta har i sin närhet någon som drabbats av cancer och sjukdomsfallen har ökat genom åren. Den yrkesgrupp som ställer diagnos av denna sjukdom är patologer. Bristen på patologer är idagsläget stor och det finns därför ett behov av att finna effektiva lösningar för att möta denna brist och en ökande mängd patienter. För att digitalisera vävnadsproven som diagnostiseras, scannas dessa in med en glasscanner. Dessa digitala bildfiler kan sedan visas i ett bildvisningsprogram och delas digitalt mellan patologer på distans. Detta begrepp kallas för telepatologi. Studien utgår utifrån följande frågeställningar: Vilka krav är väsentliga och bör ingå i en utvärdering för bildvisningsprogram avsedda för diagnostik inom telepatologi? Vilket bildvisningsprogram är mest lämpat att implementeras i ett webbaserat system baserat på dessa väsentliga krav? Syftet med studien är att undersöka vilka krav som är väsentliga och bör ingå i en utvärdering av bildvisningsprogram avsedda för diagnostik inom telepatologi, samt att utföra en utvärdering av ett urval bildvisningsprogramvaror med hjälp av dessa krav. En fallstudie genomfördes med datainsamlingsmetoderna: intervjuer med två personer från studiens samarbetspartner CGM, Frågeformulär där Sveriges patologer var respondenter samt dokumentstudier för att samla in information gällande bildvisningsprogrammen. Studien tillämpar utvalda delar ur Anders G. Nilssons SIV-metod som tillvägagångsätt för att samla in krav samt för att göra ett urval av bildvisningsprogram som sedan utvärderas gentemot dessa krav. Resultaten av datainsamlingarna analyserades och ledde till ett kravdokument med väsentliga krav.Tre så kallade utslagsgivande faktorer bland dessa krav var att bildvisningsprogrammet måste vara webbaserat utan installation på klient, funktioner för in- och ut-zoomning samt panorering måste finnas. Utvärderingen av utvalda bildvisningsprogram visade slutligen att OpenSlide var mest lämpad att implementeras i ett webbaserat system.

Monitoring results of combined pellet and solar heating system

In this study the monitoring results of prototype installation of a recently developed solar combisystem have been evaluated. The system, that uses a water jacketed pellet stove as auxiliary heater, was installed in a single family house in Borlänge/Sweden. In order to allow an evaluation under realistic conditions the system has been monitored for a time period of one year. From the measurements of the system it could be seen that it is important that the pellet stove has a sufficient buffer store volume to minimize cycling. The measurements showed also that the stove gives a lower share of the produced heat to the water loop than measured under stationary conditions. The solar system works as expected and covers the heat demand during the summer and a part of the heat demand during spring and autumn. Potential for optimization exists for the parasitic electricity demand. The system consumes 680 kWh per year for pumps, valves and controllers which is more than 4% of the total primary heating energy demand.

Photovoltaic System Design for a Contaminated Area in Falun – Comparison of South and East- West Layout

In this thesis the solar part of a large grid-connected photovoltaic system design has been done. The main purpose was to size and optimize the system and to present figures helping to evaluate the prospective project rationality, which can potentially be constructed on a contaminated area in Falun. The methodology consisted in PV market study and component selection, site analysis and defining suitable area for solar installation; and system configuration optimization based on PVsyst simulations and Levelized Cost of Energy calculations. The procedure was mainly divided on two parts, preliminary and detailed sizing. In the first part the objective was complex, which included the investigation of the most profitable component combination and system optimization due to tilt and row distance. It was done by simulating systems with different components and orientations, which were sized for the same 100kW inverter in order to make a fair comparison. For each simulated result a simplified LCOE calculation procedure was applied. The main results of this part show that with the price of 0.43 €/Wp thin-film modules were the most cost effective solution for the case with a great advantage over crystalline type in terms of financial attractiveness. From the results of the preliminary study it was possible to select the optimal system configuration, which was used in the detailed sizing as a starting point. In this part the PVsyst simulations were run, which included full scale system design considering near shadings created by factory buildings. Additionally, more complex procedure of LCOE calculation has been used here considered insurances, maintenance, time value of money and possible cost reduction due to the system size. Two system options were proposed in final results; both cover the same area of 66000 m2. The first one represents an ordinary South faced design with 1.1 MW nominal power, which was optimized for the highest performance. According to PVsyst simulations, this system should produce 1108 MWh/year with the initial investment of 835,000 € and 0.056 €/kWh LCOE. The second option has an alternative East-West orientation, which allows to cover 80% of occupied ground and consequently have 6.6 MW PV nominal power. The system produces 5388 MWh/year costs about 4500,000 € and delivers electricity with the same price of 0.056 €/kWh. Even though the EW solution has 20% lower specific energy production, it benefits mainly from lower relative costs for inverters, mounting and annual maintenance expenses. After analyzing the performance results, among the two alternatives none of the systems showed a clear superiority so there was no optimal system proposed. Both, South and East-West solutions have own advantages and disadvantages in terms of energy production profile, configuration, installation and maintenance. Furthermore, the uncertainty due to cost figures assumptions restricted the results veracity.

Frånluftsåtervinning i ett äldre flerfamiljehus : Hovgården - Borlänge

I detta examensarbete undersöktes möjligheten att installera värmeåtervinningssystem för ett flerfamiljehus i Hovgården som ligger en bit utanför Borlänge. I rapporten redovisas två olika sätt för energibesparingar som är aktuella för att ersätta borttagning av oljepannan som används i huset i dag. En rad svårigheter dök upp under undersökningen för installation av nytt värmesystem. Lämpliga lösningar kunde hittas efter mycket analys. Syftet med rapporten var att undersöka möjligheten och lönsamheten för installation av något av följande system; FVP eller VBX-modul som kan återvinna värme ur frånluften. Undersökningen visade att varken VBX eller FVP kan ersätta oljepannans värmeavgivning på ett tillfredsställande sätt. Med VBX ökas COP från 2,8 till 3,11 vilket leder till 17 MWh/år elbesparing. Däremot FVP kan försörja huset med 59 MWh/år men kan inte täcka effektbehovet för gården under kallaste dagarna. Resultatet blev att de båda undersökta systemen inte har möjlighet att ersätta oljeeldning.

Lågtemperaturuppvärmning med tilluftsradiatorer och värmeåtervinning i frånluft : en varsam renovering av flerbostadshus för energieffektivisering

För att nå reella sänkningar av energianvändningen i hela byggnadsbeståndet krävs tillgång till kostnadseffektiva renoveringspaket med energieffektiva systemlösningar där samspel mellan installationssystem och byggnad beaktas. Denna förstudie belyser möjligheter med alternativa renoveringspaket med lågtemperatur-tilluftsradiatorer och värmeåtervinning i frånluften (FX). Systemkombinationer och jämförelser har gjorts med mera etablerade lösningar med traditionella radiatorer, balanserad mekanisk ventilation (FTX) och solvärme. Mindre prövade lösningar såsom frånluftsmoduler (VBX) kopplat till befintliga värmepumpar och behovsstyrd ventilation undersöktes också. Energianvändning och kostnadseffektivitet med de undersökta åtgärdspaketen prövades för två äldre bostadshus med vardera specifika restriktioner: den ena inom fjärrvärmenätet och det andra ett K-märkt hus utanför fjärrvärmenätet. Samtidigt reflekterades det över vilka tekniska lösningar som samtidigt är gynnsammast ur hållbarhetssynpunkt. För flertalet befintliga byggnader behöver såväl metoder som komponenter utvecklas på ett varsamt sätt som uppfyller båda ägarens krav som övergripande mål baserat på systemförutsättning och kostnadseffektivitet. Förstudien visar att:  lågtemperatur-tilluftsradiatorer är en systemkomponent som möjliggör ökad komfort via förvärmning och filtrering av inkommande ventilationsluft, effektivare värmeproduktion och minskning av värmeförluster i distribution av varmvatten. Renovering med installation av FX-system i kombination med lågtemperatur-tilluftradiatorer är ett alternativ till FTX system som begränsar byggåtgärderna i byggnaden och ger lägre livscykelkostnad  Byggnadsskalets täthet blir avgörande för energinyttan båda med FX- och FTX-system. Förstudien visar att FX-system är fördelaktig i byggnader med dålig lufttäthet  I byggnader med befintligt frånluftssystem kan behovsstyrning av ventilationen vara ett enkelt och kostnadseffektivt sätt att sänka ventilationsförlusterna och spara energi som alternativ till att installera återvinningssystem Förstudien visar klart att energieffektiv renovering kan åstadkommas med val av varsamma metoder som också åstadkommer ökad komfort och systemnytta, utanför såväl som inom fjärrvärmenätet. Samtidigt kan ägarens krav på kostandsnytta nås och byggnaders bevarandekrav uppfyllas. Nu krävs det demonstrationsprojekt för att inte minst sprida kunskap i branschen men också applicering på större bostadsområden.

Demonstration of Solar Heating and Cooling System using Sorption Integrated Solar Thermal Collectors

Producing cost-competitive small and medium-sized solar cooling systems is currently a significant challenge. Due to system complexity, extensive engineering, design and equipment costs; the installation costs of solar thermal cooling systems are prohibitively high. In efforts to overcome these limitations, a novel sorption heat pump module has been developed and directly integrated into a solar thermal collector. The module comprises a fully encapsulated sorption tube containing hygroscopic salt sorbent and water as a refrigerant, sealed under vacuum with no moving parts. A 5.6m2 aperture area outdoor laboratory-scale system of sorption module integrated solar collectors was installed in Stockholm, Sweden and evaluated under constant re-cooling and chilled fluid return temperatures in order to assess collector performance. Measured average solar cooling COP was 0.19 with average cooling powers between 120 and 200 Wm-2 collector aperture area. It was observed that average collector cooling power is constant at daily insolation levels above 3.6 kWhm-2 with the cooling energy produced being proportional to solar insolation. For full evaluation of an integrated sorption collector solar heating and cooling system, under the umbrella of a European Union project for technological innovation, a 180 m2 large-scale demonstration system has been installed in Karlstad, Sweden. Results from the installation commissioned in summer 2014 with non-optimised control strategies showed average electrical COP of 10.6 and average cooling powers between 140 and 250 Wm-2 collector aperture area. Optimisation of control strategies, heat transfer fluid flows through the collectors and electrical COP will be carried out in autumn 2014.

Evaluation of a thermally driven heat pump for solar heating and cooling applications

Exploiting solar energy technology for both heating and cooling purposes has the potential of meeting an appreciable portion of the energy demand in buildings throughout the year. By developing an integrated, multi-purpose solar energy system, that can operate all twelve months of the year, a high utilisation factor can be achieved which translates to more economical systems. However, there are still some techno-economic barriers to the general commercialisation and market penetration of such technologies. These are associated with high system and installation costs, significant system complexity, and lack of knowledge of system implementation and expected performance. A sorption heat pump module that can be integrated directly into a solar thermal collector has thus been developed in order to tackle the aforementioned market barriers. This has been designed for the development of cost-effective pre-engineered solar energy system kits that can provide both heating and cooling. This thesis summarises the characterisation studies of the operation of individual sorption modules, sorption module integrated solar collectors and a full solar heating and cooling system employing sorption module integrated collectors. Key performance indicators for the individual sorption modules showed cooling delivery for 6 hours at an average power of 40 W and a temperature lift of 21°C. Upon integration of the sorption modules into a solar collector, measured solar radiation energy to cooling energy conversion efficiencies (solar cooling COP) were between 0.10 and 0.25 with average cooling powers between 90 and 200 W/m2 collector aperture area. Further investigations of the sorption module integrated collectors implementation in a full solar heating and cooling system yielded electrical cooling COP ranging from 1.7 to 12.6 with an average of 10.6 for the test period. Additionally, simulations were performed to determine system energy and cost saving potential for various system sizes over a full year of operation for a 140 m2 single-family dwelling located in Madrid, Spain. Simulations yielded an annual solar fraction of 42% and potential cost savings of €386 per annum for a solar heating and cooling installation employing 20m2 of sorption integrated collectors.

Triggering Solar-Powered Vehicle Activated Signs using Self Organising Maps with K-means

Solar-powered vehicle activated signs (VAS) are speed warning signs powered by batteries that are recharged by solar panels. These signs are more desirable than other active warning signs due to the low cost of installation and the minimal maintenance requirements. However, one problem that can affect a solar-powered VAS is the limited power capacity available to keep the sign operational. In order to be able to operate the sign more efficiently, it is proposed that the sign be appropriately triggered by taking into account the prevalent conditions. Triggering the sign depends on many factors such as the prevailing speed limit, road geometry, traffic behaviour, the weather and the number of hours of daylight. The main goal of this paper is therefore to develop an intelligent algorithm that would help optimize the trigger point to achieve the best compromise between speed reduction and power consumption. Data have been systematically collected whereby vehicle speed data were gathered whilst varying the value of the trigger speed threshold. A two stage algorithm is then utilized to extract the trigger speed value. Initially the algorithm employs a Self-Organising Map (SOM), to effectively visualize and explore the properties of the data that is then clustered in the second stage using K-means clustering method. Preliminary results achieved in the study indicate that using a SOM in conjunction with K-means method is found to perform well as opposed to direct clustering of the data by K-means alone. Using a SOM in the current case helped the algorithm determine the number of clusters in the data set, which is a frequent problem in data clustering.