31713 Designprojekt: Energikonvertering og lagring

2019/2020

Kurset er forbeholdt studerende på uddannelsen 'Bæredygtigt energidesign'.
Kursusinformation
Design project: Energy conversion and storage
Dansk
5
Bachelor
F2A (man 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, opgaveløsninger, projektarbejde
13-uger
F2A
Skriftlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Der afholdes 2 timers skriftlig eksamen i første del af kurset omhandlende grundlæggende elektriske sammenhænge. Der afleveres og bedømmes 3 rapporter af forskellig omfang.
2 timer
Skriftlige hjælpemidler er tilladt :

Elektroniske hjælpemidler til at udføre beregninger er tilladte. Ingen netadgang.

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. I forbindelse med designopgaver arbejdes med elektrisk og termisk energi, hvorved der gives en forståelse, som danner grundlag for det videre arbejde med andre former for 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
Der belyses de vigtigste principper indenfor elektrotermisk energikonvertering og lagring ved selvstændigt, kreativt arbejde i laboratoriet, understøttet af et introduktionsforløb om grundlæggende elektriske sammenhænge og projektledelse.

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

I første del af kurset behandles elektrofysiske principper, resistivitet, Ohms lov, Kirchhoffs love, Thevenin og Norton illustreret ved grupperegning og laboratorieforsøg. Et batteri undersøges m.h.t. afladning og energiindhold.

Derefter sættes de studerende ind i projektarbejde og ledelse, bl.a. ved hjælp af en nyudviklet projektcanvas.

Kernen i resten af kurset er projektarbejde i laboratoriet om
- Design, konstruktion, afprøvning og optimering af et elektrotermisk energilager. Heri indgår resistiv opvarmning, forskellige materialer til lagring af varmen, isolering og etablering af et monitoreringssystem til fjernaflæsning. Det eksperimentelle arbejde suppleres med passende teoretiske modeller af den valgte løsning.

- Analyse af en varmepumpe. Principperne for en varmepunpe og realiseringen i den aktuelle udgave beskrives. Pumpens effektivitet analyseres eksperimentelt og de forskellige elementers indflydelse på virkningsgraden undersøges.
Sidst opdateret
19. juni, 2019