Overordnede kursusmål:

Effektiv håndtering af energi bliver mere og mere afgørende, hvad enten vi vælger at basere fremtidens energisystem på vedvarende energi, eller vi fortsætter med at forbruge de fossile reserver. Termodynamikkens 1. lov siger, at energien er bevaret og hverken kan skabes eller forbruges, så hvorfor har vi så et problem med energien? Det er gerne den anvendelige del af energien, der er afgørende og det, man i virkeligheden interesserer sig for i energianalyser, så hvorfor ikke sætte det i system med begrebet exergi. Den studerende skal forstå ideen med exergibegrebet og kunne anvende det på forskellige delprocesser, der så kan kombineres med mere komplekse systemer. Kurset skal også give en bedre forståelse af reversibilitet og bæredygtighed i vores energisystemer samt i bredere forstand.

Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Forklare begrebet entropi som en praktisk abstraktion
• Gøre rede for forskellen på reversible og irreversible processer
• Forklare begrebet exergi som et mål for energiens kvalitet og evne til at udføre arbejde
• Gøre rede for forskellen mellem energieffektivitet og exergieffektivitet
• Beregne exergiforbrug i almindelige fysiske processer
• Beregne exergiforbrug i kemiske processer
• Gennemføre en exergianalyse af et system med en vis kompleksitet
• Anvende termodynamiske cykler
• Angive de mest irreversible trin i en proces
• Vurdere energikonverteringsprocessers exergiforbrug
• Vurdere bæredygtighed ud fra exergibetragtninger

Kursusindhold:

Termodynamikkens 1. og 2. lov. En grundigere introduktion til begrebet entropi end man normalt ser på indledende kurser i termodynamik. Vurdering af populærbeskrivelser af entropi som uorden, spredning, information, frihed og tidens pil. Exergi som mål for energikvalitet. Exergiforbrug ved fysiske processer, Exergiforbrug ved kemiske processer. Termodynamiske kredsprocesser. Exergianalyse af udvalgte systemer som f.eks. kølemaskiner, motorer, brændselsceller, kemisk industri, el-produktion. Nogle modelsystemer vælges i dialog med de studerende i løbet af kurset.

Litteraturhenvisninger:

Lærebog: Silvio de Oliveira. Exergy. Production, Cost and Renewability (Springer); tilgængelig som pdf fra DTU's bibliotek

Kursusansvarlig:

Jens Oluf Jensen , Lyngby Campus, Bygning 207, Tlf. (+45) 4525 2314 , jojen@dtu.dk