31713 Designprojekt: Energikonvertering og lagring

2018/2019

Kurset er forbeholdt studerende på uddannelsen 'Bæredygtigt energidesign'.
Kursusinformation
Design project: Energy conversion and storage
Dansk
5
Bachelor
F2A (man 13-17)
Campus Lyngby
Projektarbejde, selvstudie med supplerende forelæsninger
13-uger
Bedømmelse af opgave(r)/rapport(er)
7-trins skala , intern bedømmelse
Joachim Holbøll , Lyngby Campus, Bygning 325, Tlf. (+45) 4525 3515 , jh@elektro.dtu.dk

31 Institut for Elektroteknologi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Kursets overordnede mål er at give de studerende en dybtgående forståelse af basale elektriske og termodynamiske principper. Det forventes at de studerende selv udvikler løsninger til designopgaver, som afprøves under laboratorieforhold.
Effekt, energi, virkningsgrad, tab og energitæthed er nøgleord i kurset, som går igen i stort set alle energiformer. I forbindelse med designopgaver kombineres flere energiformer, hvorved der gives en helhedsforståelse, som danner grundlag for det videre arbejde med energikonvertering og lagring senere i studiet.
Da hovedparten af kurset er projektbaseret, suppleres de faglige kompetencer med et introduktionsforløb indenfor projektarbejde og projektledelse.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Forklare begreb som effekt, energi, virkningsgrad og energitæthed
  • Gøre rede for de vigtigste termodynamiske principper
  • Anvende de vigtigste elektriske principper som Ohms og Kirchhoffs love og Thevenin-ækvivalentet
  • Designe og konstruere et termisk energilager
  • Designe og konstruere testsystemer til analyse af energikonverterende og -lagrende enheder og løbende optimere løsningen
  • Vurdere egne og andres løsninger
  • Beskrive de elektriske/​termodynamiske principper anvendt i en varmepumpe
  • Analysere batterier som lagringsenhed for elektrisk energi
  • Vurdere et energikonverterende system m.h.t. tab/effektivitetet på alle trin
  • Arbejde i laboratoriet og anvende grundlæggende elektriske og termiske måleprincipper
  • Arbejde aktivt i en projektgruppe og styre et projektforløb
Kursusindhold
I dette projektbaserede kursus belyses de vigtigste principper indenfor energikonvertering og lagring ved selvstændigt, kreativt arbejde i laboratoriet, understøttet af en række forelæsninger, selvstudier og gruppeopgaver. Der fokuseres på sammenhænge mellem elektrisk, termisk, mekanisk og elektrokemisk energi og undersøgelse af diverse former for energilagring under laboratorieforhold.

Gennemgående elementer er elektriske og termodynamiske grundprincipper, virkningsgrad, energitæthed, optimeret konvertering og lagring, kreative løsninger og kritisk stillingtagen til resultater og løsninger.

Kernen i kurset er en række designopgaver, som skal løses i grupper og giver de studerende indsigt i energikonvertering og lagring. Der gennemføres et målrettet udviklingsforløb med hands-on arbejde og fysiske set-ups, som konstrueres og testes i laboratoriet.

Indenfor konvertering arbejdes der konkret med at omsætte el til varme ved resistiv opvarmning og ved varmepumper. Der skal designes systemer til måling af effektivitet i alle trin og identifikation af de elementer som medfører tab.

Indenfor lagring fokuseres der på termiske og elektrokemiske metoder. Der skal designes og konstrueres passende termiske energilagre, som efterfølgende afprøves, monitoreres og endelig vurderes m.h.t. varmekapacitet og tab. Derudover designes et system til optimal op- og afladning af batterier, som testes på forskellige batterityper under varierende forhold.

Ændringer i de specifikke designopgaver kan forekomme.
Sidst opdateret
19. oktober, 2018