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Energy consumption for cooling is growing dramatically. In the last years, electricity peak consumption grew significantly, switching from winter to summer in many EU countries. This is endangering the stability of electricity grids. This article outlines a comprehensive analysis of an office building performances in terms of energy consumption and thermal comfort (in accordance with static – ISO 7730:2005 – and adaptive thermal comfort criteria – EN 15251:2007 –) related to different cooling concepts in six different European climate zones. The work is based on a series of dynamic simulations carried out in the Trnsys 17 environment for a typical office building. The simulation study was accomplished for five cooling technologies: natural ventilation (NV), mechanical night ventilation (MV), fan-coils (FC), suspended ceiling panels (SCP), and concrete core conditioning (CCC) applied in Stockholm, Hamburg, Stuttgart, Milan, Rome, and Palermo. Under this premise, the authors propose a methodology for the evaluation of the cooling concepts taking into account both, thermal comfort and energy consumption.
Die Arbeit behandelt das Thema 3D-Gestensteuerungen als MIDI-Controller in Audioanwendungen. Es wird anhand der momentan verfügbaren 3D-Gesten-Steuerungstechnik erforscht, welche Einsatzmöglichkeiten im Bereich der Audiotechnik beziehungsweise im Sounddesign gegeben sind. Die Erforschung der technischen Grundlagen aus Software und Hardware-Modulen als auch die Performance-Bewertungen bilden die technischen Grundlagen ab, während anschliessend ausgewählte Audioanwendungen beschrieben werden, welche in einer Befragung auf ihre Nutzbarkeit überprüft werden. Es wird beschrieben wie man mit einer 3D-Gestensteuerung, wie dem Kinect-Sensor, Musik oder Sounds produzieren kann, und wie man diese Technik sinnvoll einsetzten kann.
Unter dem europäischen Programm Intelligent Energy for Europe (IEE) fanden sich acht europäische Partner zusammen, um im Rahmen des Projektes ThermCo Lüftungs‐ und Kühlenergiekonzepte für Nichtwohngebäude mit niedrigem Energieeinsatz im Hinblick auf die Energieeffizienz und den thermischen Raumkomfort zu bewerten (siehe Teil 1 dieser Veröffentlichung in Bauphysik 34 (2012), Heft 6. Mit Hilfe einer Simulationsstudie für ein typisches Bürogebäude wird das Potenzial unterschiedlicher Lüftungs‐ und Kühlstrategien unter Berücksichtigung von Energieeffizienz und Raumkomfort für verschiedene europäische Klimazonen bewertet. Die Ergebnisse weisen eine hohe Wirksamkeit von Nachtlüftungskonzepten im nord‐europäischen Sommerklima mit verhältnismäßig niedrigen Außentemperaturen nach. Im mitteleuropäischen Sommerklima bietet das Erdreich ein ausreichend niedriges Temperaturniveau für den effizienten Einsatz von wassergeführten Flächentemperiersystemen. Im südeuropäischen Sommerklima kann eine aktive Kühlung über Luft die hohen und schnell fluktuierenden Kühllasten effizient abführen.
In the dual membrane fuel cell (DM-Cell), protons formed at the anode and oxygen ions formed at the cathode migrate through their respective dense electrolytes to react and form water in a porous composite layer called dual membrane (DM). The DM-Cell concept was experimentally proven (as detailed in Part I of this paper). To describe the electrochemical processes occurring in this novel fuel cell, a mathematical model has been developed which focuses on the DM as the characteristic feature of the DM-Cell. In the model, the porous composite DM is treated as a continuum medium characterized by effective macro-homogeneous properties. To simulate the polarization behavior of the DM-Cell, the potential distribution in the DM is related to the flux of protons and oxygen ions in the conducting phases by introducing kinetic and transport equations into charge balances. Since water pressure may affect the overall formation rate, water mass balances across the DM and transport equations are also considered. The satisfactory comparison with available experimental results suggests that the model provides sound indications on the effects of key design parameters and operating conditions on cell behavior and performance.
Raman spectra from three different binary gasoline-ethanol blends (with ratios 95:5, 90:10, and 85:15) have been obtained by using a low-cost, frequency precise Fourier-transform Raman spectrometer (FT-Raman) prototype. The spectral information is presented in the range of 0 to 3500 cm-1 with a resolution of 1.66 cm-1, which is greater than the required for most liquid and solid chemical samples. This set-up delivers spectral information about the sample with a reduced spectral deviation compared to theoretical values (less than 0.4 cm-1 without compensation for instrumental response). The robust and highly fexible FT-Raman prototype presented for the spectral analysis, consisting mainly of a Michelson interferometer and a self-designed photon counter, is able to deliver high resolution and frequency precise Raman spectra from the gasoline-ethanol blends comparable to the obtained by using commercial devices. This FT-Raman set-up does not need additional complex hardware or software control and relies on re-sampling and interpolation algorithms. The qualitative spectral information obtained has been used to calculate the proportion of gasoline and ethanol present in the used chemical samples without using extra calibrations methods or chemical markers.
The combination of fossil-derived fuels with ethanol and methanol has acquired relevance and attention in several countries in recent years. This trend is strongly affected by market prices, constant geopolitical events, new sustainability policies, new laws and regulations, etc. Besides bio-fuels these materials also include different additives as anti-shock agents and as octane enhancer. Some of the chemical compounds in these additives may have harmful properties for both environment and public health (besides the inherent properties, like volatility). We present detailed Raman spectral information from toluene (C7H8) and ethanol (C2H6O) contained in samples of ElO gasoline-ethanol blends. The spectral information has been extracted by using a robust, high resolution Fourier-Transform Raman spectrometer (FT-Raman) prototype. This spectral information has been also compared with Raman spectra from pure additives and with standard Raman lines in order to validate its accuracy in frequency. The spectral information is presented in the range of 0 cm-1 to 3500 cm-1 with a resolution of 1.66cm-1. This allows resolving tight adjacent Raman lines like the ones observed around 1003cm-1 and 1030cm-1 (characteristic lines of toluene). The Raman spectra obtained show a reduced frequency deviation when compared to standard Raman spectra from different calibration materials. The FT-Raman spectrometer prototype used for the analysis consist basically of a Michelson interferometer and a self-designed photon counter cooled down on a Peltier element arrangement. The light coupling is achieved with conventional62.5/125μm multi-mode fibers. This FT-Raman setup is able to extract high resolution and frequency precise Raman spectra from the additives in the fuels analyzed. The proposed prototype has no additional complex hardware components or costly software modules. The mechanical and thermal disturbances affecting the FT-Raman system are mathematically compensated by accurately extracting the optical path information of the Michelson interferometer. This is accomplished by generating an additional interference pattern with a λ = 632.8 nm Helium-Neon laser (HeNe laser). It enables the FT-Raman system to perform reliable and clean spectral measurements from the materials under observation.
Eingebettete Systeme werden immer komplexer.Dabei werden System-on-Chips (SoC) eingesetzt und spielen eine sehr wichtige Rolle. Unter SoC versteht man „die Integration aller oder eines großen Teils der Funktionen eines Systems auf einem Chip“ [G]. SoCs haben sehr viele Vorteile. Vor einigen Jahren gab es noch riesige Leiterplatten mit Schaltungen, die aus mehreren Schaltkreisen aufgebaut wurden. Heute werden diese auf einem einzigen Chip realisiert. SoCs sind nicht nur sehr kompakt, sondern verbrauchen auch weniger Energie, da einerseitsdie Bauteile näherbeieinander sind, sie andererseits mit besseren Technologien ausgerüstet sind. Heutige SoCs sind so gebaut, dass sie wiederverwendet werden können. Sie bestehen aus mehreren einzelnen Systemkomponenten, um sowohl Kosten, als auch Entwicklungszeit zu sparen. Neben SoCs sind FPGAs (Field Programmable Gate Array) und CPLDs (ComplexProgrammableLogic Devices)sehr beliebte programmierbare Logikbauelemente, die in der Digitaltechnik ihren Einsatz finden. Sie sind die zwei wesentlichen Gruppen von ProgrammableLogic Devices (PLDs), dieexistieren. Sie bestehen hauptsächlich aus FlipFlops, CPLDs weisen sie aber vergleichsweise weniger auf. FPGAs sind komplexer als CPLDs. In der Hardware wird die Implementierung von arithmetischen Funktionen wie Addierern, Subtrahierern und Multiplizierern teilweise unterstützt. FPGAs sind aus diesem Grund die passenden Bauelemente zur Realisation von Anwendungen wie digitalen Signalverarbeitungssystemen oder Mikroprozessorsystemen.Die größten Hersteller von FPGAs sind Altera und Xilinx. Ein anderes aktuelles Thema sind die Bussysteme in Chips. Aufgrund der Komplexität der oben beschriebenen System-on-Chips, bestehen sie auch aus immer komplexeren Baugruppen, wie Prozessoren, Speichern oder auch Interfacecontrollern. Bussysteme werden zur Verbindung dieser Baugruppen eingesetzt. Je nach Baugruppe-Interfaces werden unterschiedliche Bussystem verwendet. Diese Bussysteme sind mit speziellen Spezifikationen dotiert, die aus diversen Anforderungen folgen. Einheitliche Standards sind daher wichtig. Unter anderen sind Bussysteme wie AMBA, Wishbone und CoreConnect häufig in FPGAs eingesetzt. Ihr Vorteil liegt an Ihren standardisierten Schnittstellen. Auf diese Bussysteme wird ins Detail in Kapitel 2.1 eingegangen. Zu der Familie von AMBA-Bussen gehört der AXI-Bus.Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem AufbaueineswiederverwendbarenMasters, der aufAXI4-Protokoll basiert ist. Dieser sollte zunächst als Ethernet-Master eingesetzt werden, um Burst-Transaktionen zwischen dem Ethernet MAC und einemSpeicher zu ermöglichen, wird aber in anderen Projekten wiederverwendet.
The lifetime and performance of solid-oxide fuel cells (SOFC) and electrolyzer cells (SOEC) can be significantly degraded by oxidation of nickel within the electrode and support structures. This paper documents a detailed computational model describing nickel oxide (NiO) formation as a growing film layer on top of the nickel phase in Ni/YSZ composite electrodes. The model assumes that the oxidation rate is controlled by transport of ions across the film (Wagner's theory). The computational model, which is implemented in a two-dimensional continuum framework, facilitates the investigation of alternative chemical reaction and transport mechanisms. Model predictions agree well with a literature experimental measurement of oxidation-layer growth. In addition to providing insight in interpreting experimental observations, the model provides a quantitative predictive capability for improving electrode design and controlling operating conditions.
Die Aspekte der filmgeschichtlichen Bedeutung des Giallo mit Fokus auf Einfluss und Ästhetik bilden in diesem Essay den Schwerpunkt. Die Bachelorarbeit befasst sich mit der Entstehung des Genres an sich, stellt die Novitäten heraus, welche es mit sich brachte und wird sich filmanalytisch mit einem ausgewählten Werk auseinandersetzen. Zentral beschäftigt sich diese Arbeit mit dem markanten und einflussreichen Stil der Genre-Ikone Dario Argento. Besonderes Augenmerk liegt hier auf dessen fünftem Langspielfilm PROFONDO ROSSO [Rosso – Farbe des Todes; I 1975]. Die Relevanz dieses Themas besteht in der allgemeinen Entwicklung des modernen Horrorfilms, insbesondere dessen Ausprägungen im Slasher- und Splatterbereich. Auch da der Giallo bisher kaum Beachtung in wissenschaftlichen Arbeiten, wie beispielsweise Genre- oder Werkanalysen fand und überdies beachtlich wenig deutsch- beziehungsweise englischsprachige Sekundärliteratur existiert.
Ranging errors are inevitable in all local positioning systems, including those based on Time-of-Flight (ToF) technique. Results of experiments show that the major cause for these errors is a signal degradation from multipath propagation. This effect is especially critical in case of Non-Light-of-Sight (NLOS) conditions. This paper describes causes that affects ranging errors for nanoLOC™-TOF-technology and presents estimations for the probability density functions of such errors under different NLOS conditions. The provided estimations allow the improvement of the accuracy of the localization through the subsequent mitigation of the ranging errors from the measurements. Additionally, it is proposed to increase the number of cases of NLOS-conditions for the improvement of the accuracy.
A Localization System Using Inertial Measurement Units from Wireless Commercial Handheld Devices
(2013)
This paper describes a newly developed technology for the calculation of trajectories of mobile objects, which is based on commercially available sensors being integrated into modern mobile phones and other gadgets. First, a step counting technique was implemented. Second, a novel step length estimator is proposed. These two algorithms utilize the data from accelerometer sensor only. Third, the heading information was obtained using a gyroscope with complementary filter in quaternion form. The combined algorithm was implemented on a low-power ARM processor to provide the trajectory points relative to an initial point. The proposed technique was tested by 10 subjects, in different shoes with different paces. The dependence of the performance of the technology on the attaching point of the mobile device is weak. The proposed algorithms have better balance and estimation accuracy and depend in less degree on the variety in physical parameters of people in comparison with the existing techniques. In experiments inertial measurement units were mounted in different places, i.e. in the hand, in trousers or in T-shirt pockets. The return position error did not exceed 5% of the total travelled distance for all performed tests.
In this paper, an unconditionally stable algorithm for the numerical integration and finite-element implementation of a class of pressure dependent plasticity models with nonlinear isotropic and kinematic hardening is presented. Existing algorithms are improved in the sense that the number of equations to be solved iteratively is significantly reduced. This is achieved by exploitation of the structure of Armstrong-Frederik-type kinematic hardening laws. The consistent material tangent is derived analytically and compared to the numerically computed tangent in order to validate the implementation. The performance of the new algorithm is compared to an existing one that does not consider the possibility of reducing the number of unknowns to be iterated. The algorithm is used to implement a time and temperature dependent cast iron plasticity model, which is based on the pressure dependent Gurson model, in the finite-element program ABAQUS. The implementation is applied to compute stresses and strains in a large-scale finite-element model of a three cylinder engine block. This computation proofs the applicability of the algorithm in industrial practice that is of interest in applied sciences.