IRE26121 Grønn energiteknikk og energilagring (Vår 2023)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Valgfritt emne i Bachelorstudium i ingeniørfag -elektro: elektronikk og grønn energi, samt for TRESS og Y-veien tilknyttet dette studieprogrammet. 

Anbefalte forkunnskaper

IRE13021 Ingeniørfysikk med elektrofysikk

Undervisningssemester

 4.semester (vår) 

Studentens læringsutbytte etter bestått emne

Kunnskap 

Studenten har kunnskap om: 

• egenskapene til rene stoffer, faselikevekt og tilstandslikninger 

• termodynamikkens lover for lukkede og åpne systemer 

• grunnleggende begrep innen energiteknikk og fornybar energi 

• energiloven for åpent system med stasjonær strømning 

• entropi, tilstandsendringer, kretsprosesser, reversible og irreversible prosesser 

• Virkningsgrader for sirkelprosesser i kraftproduksjon og kjølesystemer 

• kjølemaskiner og varmepumper 

• varmeoverføring og varmevekslere 

• forvaltning og utnyttelse av forskjellige energiformer i ulike sammenhenger 

• Energilagringssystemer 

• Årsak og forplanting av virkningsgrad i ulike energilagringsystemer. 

Ferdigheter 

•  anvender kunnskapen til å optimalisere energiproduksjon, effektivere energiforbruk og bedre utnyttelse av fornybare energikilder 

• Gjøre rede for konsept og virkemåte for tilgjengelige og relevante energilagringsystemer. 

Generell kompetanse 

• anvender kunnskapen til å optimalisere energiproduksjon, effektivere energiforbruk og bedre utnyttelse av fornybare energikilder 

• skriver mindre tekniske rapporter på en akademisk måte 

Innhold

Følgende tema vil bli belyst: 

• Energiterminologi, termodynamikk og varmelære, termiske prosesser og anlegg for energiproduksjon, herunder vannkraft- og fjernvarmeanlegg 

• Energisituasjonen globalt og i Norge. Alternative energiformer globalt og nasjonalt. 

• Tilstandsligninger for gassfase, gass og dampprosesser. Faseoverganger og utnyttelse av faseoverganger i termiske systemer. 

• Arbeid og varme 

• Termodynamikkens 1. lov, sirkelprosesser, tilstandsendring, indre energi, entalpi, spesifikk varme 

• Åpne systemer (kontrollvolum), lukkede systemer, stasjonære prosesser 

• Termodynamikkens 2. lov, reversible og irreversible prosesser, entropi 

• Virkningsgrad for sirkelprosesser for kraftproduksjon og kjøling 

• Strømning i rørsystemer, pumper og kompressorer. 

• Fornybare energikilder: vann, sol (PV og termisk), vind, bølge, tidevann, saltkraft. 

• Kuldeanlegg og varmepumper 

• Varmeoverføring, varmeledning, konveksjon, stråling, varmevekslere 

• Energifordelingssystemer 

• Termisk energilagring 

• Elektrokjemisk lagring av elektrisk energi  

• Elektrisk lagring av energi 

• Hydrogen som energibærer 

• Akademisk skriving av tekniske rapporter 

Undervisnings- og læringsformer

Forelesninger, øvinger, prosjekter og bedriftsbesøk.  Emnet undervises normalt på norsk, men ved deltagelse av internasjonale studenter vil undervisningen bli gitt på engelsk.

Arbeidsomfang

250-300 timer

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

• Godkjent 7 av 10 øvingsoppgaver

• Deltakelse på ett bedriftsbesøk

Alle arbeidskrav må være godkjent før studenten kan fremstille seg til eksamen.  

Eksamen

Eksamen med to komponenter:

Skriftlig individuell eksamen og prosjektrapporter. 

• Skriftlig eksamen, individuell. Varighet: 4 timer  

• Prosjektrapporter.

Tillatte hjelpemidler: Kalkulator, med tomt minne, som ikke kan regne symbolsk eller kommunisere trådløst. Godkjente formelsamlinger.

Det settes en samlet karakter for begge komponenter. Det benyttes karakterregel A - F, hvor F er stryk

Sensorordning

Ekstern og intern sensor eller to interne sensorer. 

Vilkår for ny/utsatt eksamen

Kontinuasjonseksamen avholdes tidlig i påfølgende semester. Omarbeiding av prosjektrapporten kan gjøres én gang. Mer informasjon om konter finner du her. 

Evaluering av emnet

Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter. Skriftlig sluttevaluering av emnet. 

Litteratur

Gjeldende litteraturliste for 2023 Vår finner du i Leganto