Fakta om emnet
- Studiepoeng:
- 10
- Ansvarlig fakultet:
- Fakultet for informasjonsteknologi, ingeniørfag og økonomi
- Emneansvarlig:
- Even Arntsen
- Undervisningsspråk:
- Norsk
- Varighet:
- ½ år
IRE36213 Energiteknikk og bygningsinstallasjoner (Høst 2013)
Emnet er tilknyttet følgende studieprogram
Obligatorisk valgemne for Bachelor i ingeniørfag - elektro, studieretning elkraftteknikk.
Forkunnskapskrav utover opptakskrav
Det anbefales fullført og bestått i emnet Elektriske kretser (10 stp.)
Undervisningssemester
5. semester
Studentens læringsutbytte etter bestått emne
Kunnskap
Studenten har kunnskap om
- egenskapene til rene stoffer, faselikevekt og tilstandslikninger
- energiloven for lukket system
- grunnleggende begrep innen energiteknikk
- energiloven for åpent system med stasjonær strømning
- entropi, tilstandsendringer, kretsprosesser, reversible og irreversible prosesser
- sirkelprosesser for kraftproduksjon og kjøling
- Otto-, diesel- og gassturbinprosessen
- kjølemaskiner og varmepumper
- varmeoverføring og varmevekslere
- forvaltning og utnyttelse av forskjellige energiformer i ulike sammenhenger
- elektriske forskrifter og gjeldende normer for lavspentinstallasjoner
Ferdighet
Studenten kan
- gjennomføre energianalyse, dimensjonere enkle termiske prosesser, velge arbeidsmedium og beregne energiutnyttelse
- bergne elektriske lavspenningsanlegg etter gjeldende forskifter ved hjelp av normer, både manuelt og ved hjelp av FEBDOK
Generell kompetanse
Studenten kan
- optimalisere energiproduksjon, effektivere energiforbruk og bedre utnyttelse av fornybare energikilder
- skrive mindre tekniske rapporter på en akademisk måte
Innhold
Følgende tema vil bli berørt:
- Energiterminologi, termodynamikk og varmelære, termiske maskiner (damp- og gassmotorer, kompressorer) og anlegg for energiproduksjon, herunder vannkraft- og fjernvarmeanlegg
- Nye fornybare energikilder (sol, bio, vind, bølge, tidevann og saltkraft)
- Kjøleanlegg og varmepumper
- Strømningslære: strøming av fluider i lukkede rør og kanaler, bernoullis ligning, friksjonstap i armatur og fittings
- Pumper og vifter
- Energiøkonomisering (ENØK), ressurser og miljø
- Energisituasjonen globalt og i Norge. Alternative energiformer globalt og for delvis oppdekking av det norske energibehovet.
- Energitekniske konsepter og definisjoner
- Termodynamiske systemer og egenskaper
- Tilstandsligninger for gasser
- Tabeller for termodynamiske egenskaper
- Arbeid og varme
- Termodynamikkens 1. lov; sirkelprosesser, tilstandsendring, indre energi, entalpi, spesifikk varme. Åpne systemer (kontroll-volum) og lukkede systemer, stasjonære prosesser.
- Termodynamikkens 2. lov. Reversible og irreversible prosesser, Carnotprosessen, den termo-dynamiske temperaturskala, entropi. Sirkelprosesser for kraftproduksjon og kjøling.
- Rankine-, Otto- og Dieselprosessen. Gassturbiner, kombinerte kraftanlegg
- Varmeoverføring, varmeledning, konveksjon, stråling, varmevekslere
- Akademisk skriving av tekniske rapporter
- Lavspente nett; topologi og topografi
- Fordelingssystemer , IT-, TT- TN- nett
- Fordeling og dimensjonering av kurser
- Sikkerhetstiltak og metoder for vern
- Selektivitet, jordingssystemer og spenningskvalitet
- KAR-analyse
- Effektbehov for varme og lys
- Beregninger ved hjelp av programmet FEBDOK
- Norske normer og svenske elstandard
Undervisnings- og læringsformer
Emnet undervises ved forelesninger, selvstudium, utarbeidelse av tekniske rapporter og obligatoriske øvinger. Som en del av undervisningen forventes det at studenten deltar på bedriftsbesøk. Tema som blir tatt opp på bedriftsbesøkene kan bli etterprøvd på eksamen. Deler av emnet kan gis i form av konsentrert blokkundervisning.
Faget foreleses normalt på norsk, men kan undervises delevis på engelsk ved behov. Lærebøker, øvingsoppgaver og enkelte forelesninger er på engelsk.
Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen
- Øvinger med skriftlig rapport / innlevering
- Prosjektoppgaver
- Bedriftsbesøk
Nærmere definerte arbeidskrav fastsettes i emnets undervisningsplan.
Arbeidskrav må være godkjent før studenten kan fremstille seg til eksamen.
Eksamen
Individuell eksamen: Innlevering og skriftlig skoleeksamen
Sluttvurdering består av to komponenter:
1) 4 timer skriftlig eksamen. Tillatte hjelpemidler: Godkjente formelsamlinger og godkjent kalkulator.
2) To tekniske rapporter medbringes og innleveres på eksamen, og inngår som del av eksamensbesvarelsen.
Eksamen vil være utformet i to adskilte deler, som hver for seg dekker temaene energiteknikk og bygginstallasjoner. For å bestå eksamen må kandidaten ha besvart oppgaver fra begge tema tilfresstillende.
Det settes en samlet helhetlig karakter i emnet og det gis bokstavkarakter A til F, der A er beste karakter og F er ikke bestått.
Dersom studenten ikke består eksamen, eller ønsker å forbedre karakteren, må alle eksamenskomponenter leveres på nytt. Det vil da være mulig å forbedre tidligere rapporter.
Evaluering av emnet
Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter.
Skriftlig sluttevaluering av emnet.
Litteratur
Med forbehold om endringer, grunnet utviklingen i faget.
Energiteknikk:
Forelesningsreferater og utlevert litteratur
Cengel,Turner and Cimbala, Thermal-Fluid Science, McGraw-Hill, 4. ed., 2012 (eller siste utgave hvis dette er tilgjenglig ved studiestart)
Utdrag fra Cengel and Turner, Thermal-Fluid Science, McGraw-Hill, 2. ed., 2005
Utdrag fra Cengel and Boles, Thermodynamics.
Støttelitteratur:
Boyle, Renewable Energy, Oxford University Press, 2. ed., 2004, (eller siste utgave hvis dette er tigjenglig ved studiestart)
Beer and McMurrey "A Guide to Writing as an Engineer" 3.ed, 2010 (eller siste utgave hvis dette er tigjenglig ved studiestart)
Hellsten og Mørstedt:Energi- og kjemitekniske formler og tabeller
Mollier:h-s diagram for vanndamp.
Bygningsinstallasjoner:
Elektroinstallasjoner, Eilif H.Hansen
Forskrifter for elektriske lavspenningsinstallasjoner
NEK 400
Støttelitteratur:
Elsekerhet 2008
SS4364000utg 2