41420 Køle- og varmepumpeteknologi

2024/2025

Kursusinformation
Refrigeration and Heat Pump Technology
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Retningsspecifikt kursus (MSc), Mechanical Engineering
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy Technologies
Teknologisk specialisering (MSc), Mechanical Engineering
Teknologisk specialisering (MSc), Sustainable Energy
E5 (ons 8-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, opgaveregning, projektarbejde.
13-uger
E5A
Skriftlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Rapporterne er 3 individualiserede grupperapporter og 1 videopræsentation. Der anvendes helhedsvurdering i kurset.
Skriftlig eksamen: 2 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , intern bedømmelse
77387
77387
41401/4104541402/41409/41814 , De studerende forventes at have en baggrund inden for anvendt termodynamik og gerne erfaring indenfor varmetransmission.
Jonas Kjær Jensen , Lyngby Campus, Bygning 403, Tlf. (+45) 4525 1968 , jkjje@dtu.dk
Wiebke Meesenburg (Primær kontaktperson) , Tlf. (+45) 4525 4118 , wmeese@dtu.dk
41 Institut for Byggeri og 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
De studerende sættes i stand til at bidrage til implementering og udvikling af køleanlæg og varmepumper til f.eks. fjernvarme eller fjernkøling, køling og opvarmning i industrielle processer, husholdningsapparater, supermarkedskøleanlæg og meget mere. Dette opnås gennem dybtgående teoriundervisning med efterfølgende projektarbejde, hvor et selvvalgt system projekteres, modelleres og simuleres. Betragtninger på systemniveau, komponentniveau og styringsstategier indgår i kurset.

Der lægges særligt vægt på systemer baseret på naturlige og fremtidssikre kølemidler, der minimer en skadelig påvirkning på ozonlaget samt potentialet for global opvarmning. Ligeledes lægges der særlig vægt på høj-effektive systemer, der bidrager til at minimere energiforbruget, og spiller en væsentlig rolle i elektrificeringen og den grønne omstilling af varmeforsyningen for både husholdning og industri.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Beregne kølebehov og varmebehov for forskellige applikationer
  • Udvælge et egnet kølemiddel til en given applikation og redegøre for sikkerhedsmæssige og miljømæssige implikationer ved valg af kølemidlet
  • Analysere praktiske kompressionskøleanlæg og varmepumper vha. numerisk modellering og simulering og ved brug af log(p)h-diagrammer
  • Beskrive funktion for styring og automatisering af køleanlæg og varmepumper
  • Bedømme forskellige reguleringsstrategier med hensyn til energiforbrug af kølesystemet eller varmepumpen
  • Anvende kompressorpolynomier til at beregne kompressorvirkningsgrader
  • Udvælge og anvende passende korrelationer til at beregne varmetransmissionskoefficienter og tryktab for både en-fase og to-fase strømning
  • Beregne det nødvendige overfladeareal for varmetransmissionen i fordampere og kondensatorer ved en given belastning
  • Udføre beregninger i processer med fugtig luft i luftkølere, køletårne og fordampningskondensatorer
  • Udføre et designprojekt i en gruppe, hvor et køleanlæg eller en varmepumpe med alle dets komponenter bliver dimensioneret og modelleret vha. softwaren EES.
Kursusindhold
Kurset omhandler køleanlæg og varmepumper, med fokus på konventionelle kompressionsanlæg. Alternative metoder som varmedrevet køling og ejektorsystemer bliver kort introduceret.

En del af kurset er at udføre et designprojekt i en gruppe. I projektet dimensioneres og modelleres et kølesystem eller en varmepumpe for en valgt applikation. Dette inkluderer modellering af det overordnede kølesystem og detaljeret modellering af de vigtigste komponenter (fordamper, kompressor og kondensator).

Teorien for kurset dækkes ved forelæsninger og øvelser og omhandler:
- Typiske kredsprocesser og hvordan disse modelleres
- Kølemidler samt sikkerheds- og miljømæssige aspekter ved disse
- Varmetransmissionsberegninger i varmevekslere, inklusiv en introduktion til to-fase strømning
- Kompressortyper og virkningsgrader
- Processer med fugtig luft
- Kapacitetsregulering af kølesystemer og varmepumper
Sidst opdateret
02. maj, 2024