41416 Energisystemer - Analyse, design og optimering

2018/2019

Kursusinformation
Energy systems - analysis, design and optimization
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
F5 (ons 8-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, opgaveregning og miniprojekter
13-uger
Bedømmelse af opgave(r)/rapport(er)
Seks projekter afleveres under forløbet
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
41045/41401.­(41402/41409/41419/41420/41421).­41065/41312/41814 , De studerende forventes at have en baggrund inden for anvendt termodynamik.
Brian Elmegaard , Lyngby Campus, Bygning 403, Tlf. (+45) 4525 4169 , be@mek.dtu.dk
Marvin Mikael Rokni , Lyngby Campus, Bygning 403, Tlf. (+45) 4525 4124 , mr@mek.dtu.dk

41 Institut for Mekanisk Teknologi
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Kurset tager sigte på at give de studerende et grundlag for at kunne analysere, designe og optimere både eksisterende og fremtidige anlæg og systemer for produktion, transport, lagring og fordelingen af elektricitet, varme og køling samt brændsler ud fra såvel energimæssige, samfundsmæssige som økonomiske kriterier. Desuden at give deltagerne kendskab til opbygning og drift af energisystemer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Opstille overordnede matematiske modeller for et energisystem og anvende disse for at danne sig et overblik over systemet
  • Gennemføre evaluering af et projekts økonomi
  • Udvise omfattende forståelse for interaktion mellem markeder og udvise omfattende forståelse for interaktion mellem markeder og teknologier i energisystemet
  • Udføre beregninger for optimering af kraftvarmeanlæg
  • Beskrive og vurdere et bredt udsnit af visioner for fremtidens løsninger i energisystemet
  • Evaluere og kvantificere energimæssige og økonomiske konsekvenser af forslag for nye energiteknologiers indpasning i energisystemet
  • Syntetisere og dokumentere forslag for optimalt design og driftsstrategi for energianlæg
  • Udføre en pinchanalyse for varmegenvindingssystemer
  • Udføre en exergianalyse og en termoøkonomisk analyse af et energianlæg
  • Udføre minimering af entropiproduktion i varmeoverføring og strømningsprocesser
  • Udvikle modeller af dynamisk drift af termiske systemer
Kursusindhold
Kurset vil behandle energitekniske anlæg og systemer. Eksempler er: Gasturbiner, kraftvarmeværker, fjernvarmesystemer, systemer til produktion, transport, lagring og fordeling af el og varme, industrielle procesanlæg osv. Anlæggenes karakteristiske egenskaber og begrænsninger diskuteres og sammenkobles med forbrugets tidsvariationer. I kurset introduceres og anvendes metoder til analyse og syntese (udformning) af sådanne komplekse anlæg og systemer og optimering af deres drift. De tekniske systemer analyseres både ved hjælp af traditionelle termodynamiske analyser, og nyere metoder såsom pinchmetoder og exergianalyser. Disse tekniske analyser integreres så med traditionelle økonomiske analyser igennem den kombinerede teknisk-økonomiske metode "thermoeconomics".
Litteraturhenvisninger
Thermal Design and Optimization by Adrian Bejan, George Tsatsaronis og Michael Moran
eller alternativt:
Exergy -- Production, Cost and Renewability by Silvio de Oliveira Junior (findes som e-bog i DTU findit)
Exergy -- Energy, Environment and Sustainable Development by Ibrahim Dincer og Marc A. Rosen (findes som e-bog i DTU findit)
Sidst opdateret
16. maj, 2018