47203 Design-Build 3: solovn

2018/2019

Dette kursus handler om design og konstruktion af funktionelle prototyper og vil give en introduktion til høstning af solenergi - herunder fotovoltaiske celler, solkoncentratorer og optimerede overflader. De studerende får praktisk erfaring ved at designe, bygge og optimere overflader til solkoncentratorer i form af en lille solovn.
Kursusinformation
Design-build 3: solar cooker
Engelsk
5
Bachelor
Kurset udbydes som enkeltfag
Januar
Campus Lyngby
3 ugers intensivt design-build kursus
3-uger
Umiddelbart efter undervisningen (3-ugers-kursus)
Bedømmelse af opgave(r)/rapport(er)
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
Maksimum: 115
Kurt Engelbrecht , Risø Campus, Bygning 779, Tlf. (+45) 4677 5649 , kuen@dtu.dk
Seunghwan Lee , Lyngby Campus, Bygning 425, Tlf. (+45) 4525 2193 , seele@mek.dtu.dk

47 Institut for Energikonvertering- og lagring
41 Institut for Mekanisk Teknologi
I studieplanlæggeren
Dette kursus giver den studerende en 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
Dette kursus er en del af den obligatoriske studieplan for BSc i GE og vil bygge på viden indsamlet fra de to foregående design-build kurser. I dette kursus vil der blive lagt større vægt på projektledelse og opnåelse af specifikke procesmål ved hjælp af specifikke teknikker. De studerende vil anvende grundlæggende termodynamiske, varmeoverførsel, overfladebehandling og design principper til at opbygge en solenergihøster i form af en solovn. De studerende vil arbejde i grupper af seks med at designe og bygge en prototype af en solovn, der kan nå temperaturer, der er nyttige til sintring. Udvælgelse af materialer og systemdesign for at maksimere samlingen af solstråling samt overfladebehandling af specifikke dele vil være nøglekomponenter, der bestemmer effekten af solenergihøst. Driftskoncepter for solceller (PV) vil også blive præsenteret som en alternativ metode til høstning af solenergi. De studerende vil lære at gå hurtigt fra et nyt koncept til en fungerende prototype.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Gå fra et koncept gennem en designproces til et design, der opfylder kravene.
  • Udføre grundanalyse af en solfanger og fotovoltaisk (PV) celle for at estimere deres varmekraft eller elproduktion.
  • Designe eksperimenter, der kan bruges til at evaluere prototypens funktionalitet og teste delsystemer, inden det endelige system samles.
  • Anvende grundlæggende kontrolstrategier til en funktionel prototype til for eksempel at opretholde en ønsket temperatur i et system.
  • Udføre energianalyse på eksperimentelt indsamlede data for at evaluere ydeevnen af en prototype.
  • Anvende grundlæggende elektrokemi til metalcoating af forskellige dele.
  • Påføre organisk kemi for at ændre den hydrofobe/hydrofile karakter af en overflade.
  • Effektivt bruge open source ressourcer til at hjælpe i design- og byggeprocessen.
  • Præsentere konstruktionen af prototypen, konstruktions- og designprocessen på en klar måde til et teknisk såvel som ikke-teknisk publikum.
  • Administre små projekter ved hjælp af grundlæggende projektstyringsværktøjer.
Kursusindhold
I dette design-build kursus vil studerende opbygge en solovn. Solenergi er en vigtig vedvarende energikilde, og i dette kursus vil den blive brugt som kilde til en solovn. De studerende vil også blive introduceret til forskellige overfladebehandlingsteknikker for at forbedre energihøstprocessen, herunder elektrokemisk platering, elektropolering og overfladehydrofobisering. Grundlæggende energianalyse af en solfanger og PV-celle vil blive præsenteret som redskaber til udførelse af basale analyser af solenergihøstsystemet. En mikrocontroller vil blive brugt til at opnå en stabil indstillet temperatur til solkogeren. De studerende vil lære om faciliteter i Skylab, og hvordan man vælger hvilke fabrikationsteknikker, der passer bedst til deres systemdesign. En kunstig sol vil blive brugt til at teste systemerne, og temperaturer i systemet bliver logget. De studerende bruger derefter de indsamlede data til at bestemme deres systemers ydeevne og til at sammenligne eksperimentelle resultater med de forudsagte i de enkle modeller, der bruges til at designe dem.

Forudsætningerne for at tage eksamen er at indsende en projektplan i form af et Gantt-diagram og at få designet godkendt af et panel, der omfatter instruktører og teknisk personale hos Skylab.
Litteraturhenvisninger
På kurset bruger vi kun undervisningsmateriale, der er gratis online.
Sidst opdateret
04. maj, 2018