Zoekresultaten

Integration and Replication for sustainable citieS

A fast growing percentage (currently 75% ) of the EU population lives in urban areas, using 70% of available energy resources. In the global competition for talent, growth and investments, quality of city life and the attractiveness of cities as environments for learning, innovation, doing business and job creation, are now the key parameters for success. Therefore cities need to provide solutions to significantly increase their overall energy and resource efficiency through actions addressing the building stock, energy systems, mobility, and air quality.The European Energy Union of 2015 aims to ensure secure, affordable and climate-friendly energy for EU citizens and businesses among others, by bringing new technologies and renewed infrastructure to cut household bills, create jobs and boost growth, for achieving a sustainable, low carbon and environmentally friendly economy, putting Europe at the forefront of renewable energy production and winning the fight against global warming.However, the retail market is not functioning properly. Many household consumers have too little choices of energy suppliers and too little control over their energy costs. An unacceptably high percentage of European households cannot afford to pay their energy bills. Energy infrastructure is ageing and is not adjusted to the increased production from renewables. As a consequence there is still a need to attract investments, with the current market design and national policies not setting the right incentives and providing insufficient predictability for potential investors. With an increasing share of renewable energy sources in the coming decades, the generation of electricity/energy will change drastically from present-day centralized production by gigawatt fossil-fueled plants towards decentralized generation, in cities mostly by local household and district level RES (e.g PV, wind turbines) systems operating in the level of micro-grids. With the intermittent nature of renewable energy, grid stress is a challenge. Therefore there is a need for more flexibility in the energy system. Technology can be of great help in linking resource efficiency and flexibility in energy supply and demand with innovative, inclusive and more efficient services for citizens and businesses. To realize the European targets for further growth of renewable energy in the energy market, and to exploit both on a European and global level the expected technological opportunities in a sustainable manner, city planners, administrators, universities, entrepreneurs, citizens, and all other relevant stakeholders, need to work together and be the key moving wheel of future EU cities development.Our SolutionIn the light of such a transiting environment, the need for strategies that help cities to smartly integrate technological solutions becomes more and more apparent. Given this condition and the fact that cities can act as large-scale demonstrators of integrated solutions, and want to contribute to the socially inclusive energy and mobility transition, IRIS offers an excellent opportunity to demonstrate and replicate the cities’ great potential. For more information see the HKU Smart Citieswebsite or check out the EU-website.

Ontwerp van een cardiovasculaire miniatuur FBG gebaseerde druksensor

De MKB bedrijven Unitron B.V. en CD Leycom B.V. hebben een praktijkvraag voorgelegd aan het lectoraat Smart Sensor Systems van kennisinstelling HHS en de wens geuit een miniatuur MRI-proof druksensor te ontwerpen, geschikt voor gebruik tijdens katheterisatie. De te ontwikkelen sensor moet het mogelijk maken de druk in een bloedvat tijdens een operatie te meten zonder gebruik te maken van elektrische bedrading. De huidige generatie sensoren kent een aantal beperkingen: -elektrische signalen kunnen storing oppikken en de zuiverheid van de meting beïnvloeden; -het op meerdere plaatsen tegelijkertijd de druk meten (dit levert een belangrijke meerwaarde tijdens een operatie), zou automatisch een toename van het aantal uit te voeren elektrische signalen betekenen. -De uitbreidingsmogelijkheden van het aantal mogelijke metingen zijn beperkt, omdat het katheterisatieslangetje niet te dik mag worden, flexibel moet blijven en de elektrische signalen elkaar bij verdere miniaturisatie zullen gaan beïnvloeden; -het is niet mogelijk deze sensoren te combineren met een MRI scanner vanwege het sterke magnetische veld. Er is grote belangstelling voor sensoren die 'MRI-proof' zijn. MRI beelden gelijktijdig combineren met diagnostische metingen (drukmetingen, maar ook temperatuur, concentratie van zuurstof, glucose, etc) leveren gezamenlijk een potentiele goudmijn op voor medisch onderzoek en diagnostiek. Binnen een jaar is het mogelijk te komen tot: - een gedetailleerd CAD design van een FBG gebaseerde druksensor; - een uitgewerkte analyse van de te verwachten performance; - een serie testen ter karakterisatie van beoogde materialen (FBGs, silicium, membranen, ..); - een gedetailleerd productieplan en productdocumentatie voor microfabricage; - bijbehorende documentatie met aanbevelingen; - een versterkte kennispositie van de HHS binnen de topsector HTSM; - goed functionerende netwerkverbindingen tussen kennisinstelling HHS, publieke organisaties TNO en EKL en de MKB bedrijven Unitron B.V. en CD Leycom B.V.. Deze uitkomsten zijn tevens te beschouwen als de kritische succesparameters van dit project.

PhD Research - How can batteries be used to prevent overloading on the electricity grid

Residential electricity distribution grid capacityis based on the typical peak load of a house and the loadsimultaneity factor. Historically, these values have remainedpredictable, but this is expected to change due to increasingelectric heating using heat pumps and rooftop solar panelelectricity generation. It is currently unclear how this increasein electrification will impact household peak load and loadsimultaneity, and hence the required grid capacity of residentialelectricity distribution grids. To gain better insight, transformerand household load measurements were taken in an all-electricneighborhood over a period of three years. These measurementswere analyzed to determine how heat pumps and solar panelswill alter peak load and load simultaneity and hence gridcapacity design parameters. Moreover, the potential for smartgrids to reduce peak loads and load simultaneity, and hencereduce required grid capacities, was examined.

Real-Time Asset management in turbomachinery

The postdoc candidate, Sondos Saad, will strengthen connections between research groups Asset Management(AM), Data Science(DS) and Civil Engineering bachelor programme(CE) of HZ. The proposed research aims at deepening the knowledge about the complex multidisciplinary performance deterioration prediction of turbomachinery to optimize cleaning costs, decrease failure risk and promote the efficient use of water &energy resources. It targets the key challenges faced by industries, oil &gas refineries, utility companies in the adoption of circular maintenance. The study of AM is already part of CE curriculum, but the ambition of this postdoc is that also AM principles are applied and visible. Therefore, from the first year of the programme, the postdoc will develop an AM material science line and will facilitate applied research experiences for students, in collaboration with engineering companies, operation &maintenance contractors and governmental bodies. Consequently, a new generation of efficient sustainability sensitive civil engineers could be trained, as the labour market requires. The subject is broad and relevant for the future of our built environment being more sustainable with less CO2 footprint, with possible connections with other fields of study, such as Engineering, Economics &Chemistry. The project is also strongly contributing to the goals of the National Science Agenda(NWA), in themes of “Circulaire economie en grondstoffenefficiëntie”,”Meten en detecteren: altijd, alles en overall” &”Smart Industry”. The final products will be a framework for data-driven AM to determine and quantify key parameters of degradation in performance for predictive AM strategies, for the application as a diagnostic decision-support toolbox for optimizing cleaning &maintenance; a portfolio of applications &examples; and a new continuous learning line about AM within CE curriculum. The postdoc will be mentored and supervised by the Lector of AM research group and by the study programme coordinator(SPC). The personnel policy and job function series of HZ facilitates the development opportunity.

Smart Vision for UAVs

Binnen het RAAK-project Smart Vision for UAVs is kennis ontwikkeld om UAVs autonoom te laten vliegen. Deze kennis is verankerd in de Twirre-architectuur voor UAVs. Vanaf het begin is afgesproken dat alle ontwikkelingen (zoals de architectuur, software en beschrijving van hardware) van Twirre openbaar zijn. De Twirre-architectuur is getest met meerdere prototypes. Met de Top-up wordt het mogelijk op korte termijn de Twirre-architectuur te documenteren en open source te maken. Daardoor wordt de verworven kennis openbaar toegankelijk en de verdere ontwikkeling daarvan versneld. Een unique selling point van Twirre is dat deze architectuur niet ontworpen is voor een specifieke UAV of voor UAVs van een specifieke leverancier. Twirre simuleert in feite de stick-commando’s van de grondpiloot en communiceert met de rest van de hardware van de UAV als of het een ontvanger is die radiografische de stick-commando’s ontvangt. Omdat de communicatie van de ontvangers met de rest van de UAV-hardware is gestandaardiseerd, is Twirre UAV-leverancier agnostisch. De Twirre- architectuur is goed schaalbaar van kleine tot grote UAVs. Het gebruik van low-cost componenten maakt Twirre niet alleen geschikt voor het bedrijfsleven, maar ook voor onderwijs- en hobbyprojecten. Twirre voegt aan een commodity UAV een Local Position System (LPS) toe met een breed scala aan sensoren, zoals (stereo) camera’s, ultrasoon sonars, LIDAR’s, gyroscopen, acceleratiemeters, magnetisch kompas en RTK GPS. Alle noodzakelijke berekeningen om met de UAV geautomatiseerd te kunnen vliegen, worden op een processorbord op de UAV zelf uitgevoerd. Verder zijn er software missie-bouwstenen ontwikkeld die herbruikbaar zijn, zodat sneller en eenvoudiger nieuwe missies ontwikkeld kunnen worden. Over Twirre zijn twee peer-reviewed wetenschappelijke artikelen gepubliceerd. Het Twirre-concept wordt op dit moment verder doorontwikkeld en geëvalueerd in projecten op verschillende toepassingsgebieden: • het TKI Wind op Zee project Inspection with automated UAVs using Computer Vision; • het KIEM SI project Autonoom navigeren met drones in de glastuinbouw; • binnen het Region of Smart Factory project Smart Sailing wordt door de NHL een spin-off van Twirre gebruikt; • er is een KIEM SI aangevraagd voor het project Autonoom navigeren met drones in magazijnen. De verwachting is dat er in de nabije toekomst veel vraag zal zijn naar nieuwe slimme toepassingen van autonome UAVs. De Twirre architectuur kan hieraan een belangrijke bijdrage leveren. Door Twirre open source en public domain te maken, worden de ontwikkeling en het laagdrempelig gebruik van Twirre gestimuleerd. Hiermee komt de kennis van Twirre tevens beschikbaar voor derden: bedrijven, instellingen en personen die niet bij het RAAK- project betrokken waren. Door een online-Twirre-community op te zetten, wordt de verdere ontwikkeling van Twirre nog meer versneld en wordt het gebruik ervan opgeschaald. In de community worden bijdragen van derden aan de Twirre-architectuur toegevoegd en beschikbaar gesteld aan iedereen.

Smart-Vision UAV