47203 Design-Build 3: solovn

2019/2020

Dette kursus handler om design og konstruktion af funktionelle prototyper og vil give en introduktion til høstning af solenergi - herunder 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
Sidste dag(e) i 3-ugersperioden
Bedømmelse af opgave(r)/rapport(er)
En grupperapport (50 %) og en gruppevideopræsentation (50 %).
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
Maksimum: 150
Kurt Engelbrecht , Lyngby Campus, Bygning 301, Tlf. (+45) 4677 5649 , kuen@dtu.dk
Roar R. Søndergaard
Matteo Villa , Lyngby Campus, Bygning 425, Tlf. (+45) 4525 2221 , matv@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 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 termodynamik, varmeoverførsel, overfladebehandling og designprincipper til at bygge 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, som er nyttige til bagning. Udvælgelse af materialer og systemdesign for at maksimere samlingen af solstråling samt overfladebehandling af specifikke dele vil være nøglekomponenter, der bestemmer effekten af solenergihøsten. 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 en 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
  • Vælge materialer og behandlinger, der opfylder et angivet sæt af krav
  • Implementere dataindsamlingssystemer og karakterisere en eksperimentel opsætning
  • Præsentere konstruktionen af prototypen, konstruktions- og designprocessen på en klar måde til et teknisk såvel som ikke-teknisk publikum
  • Administrere 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 og elektropolering. Grundlæggende energianalyse af en solfanger 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 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 gå til 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 tilgængelig online.
Bemærkninger
Studerende fra BSc in General Engineering vil have fortrinsret til kurset.
Sidst opdateret
03. december, 2019