Overordnede kursusmål
Kursets overordnede mål er at give de studerende en dybtgående
forståelse af basale elektriske og termodynamiske principper og den
fascinerende sammenhæng imellem dem.
Efter en introduktion til elektriske og termiske grundbegreber
forventes det at de studerende selv udvikler løsninger til
designopgaver, som afprøves under laboratorieforhold.
Elektriske kredsløb, termiske modeller, tab og energitæthed er
nøgleord i kurset.
I forbindelse med designopgaven og varmepumpeøvelsen 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 en del af kurset er projektbaseret, lægges der også vægt på
gruppearbejde og rapportskrivning.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Forklare begreb som effekt, energi, tab og energitæthed
- Gøre rede for de vigtigste principper indenfor
varmetransmission
- Anvende de vigtigste elektriske principper som Ohms og
Kirchhoffs love
- Analysere elektriske kilder ved brug af Thevenin- og
Norton-ækvivalentet
- Forstå analogien mellem 2 forskellige fysiske systemer, termisk
og elektrisk
- Designe og konstruere et termisk energilager
- Vurdere løsningsmuligheder og vælge den mest optimale ud fra en
række givne kriterier
- Tilpasse og anvende testsystemer til analyse af
energikonverterende og -lagrende enheder
- Beskrive de elektriske/termodynamiske principper anvendt i en
varmepumpe
- Arbejde i laboratoriet og anvende grundlæggende elektriske og
termiske måleprincipper
- Arbejde aktivt i en projektgruppe og skrive en dækkende og
velstruktureret rapport
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 varmetransmission.
Gennemgående elementer er elektriske og termodynamiske
grundprincipper, elektriske og termiske modeller, energitæthed,
tab, 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/Norton og
superposition, som trænes ved grupperegning og laboratorieforsøg.
Et batteri undersøges m.h.t. afladning og energiindhold.
Derefter gennemgås de vigtigste principper for varmetransmission og
analogien med elektriske systemer.
Analyse af en varmepumpe. Principperne for en varmepumpe og
realiseringen i den aktuelle udgave beskrives. Pumpens effektivitet
analyseres eksperimentelt og de forskellige elementers indflydelse
på virkningsgraden undersøges
Kernen i resten af kurset er projektarbejde i laboratoriet om
design, konstruktion, afprøvning og optimering af et termisk
energilager. Heri indgår resistiv opvarmning, forskellige
materialer til lagring af varmen, isolering og anvendelse af et
monitoreringssystem til fjernaflæsning. Resultater fra det
eksperimentelle arbejde holdes op mod passende teoretiske modeller
af den valgte løsning. Afvigelser diskuteres.
Sidst opdateret
02. maj, 2024