Kursplan fastställd 2022-02-15 av programansvarig (eller motsvarande).
Kursöversikt
- Engelskt namnIndustrial energy systems
- KurskodKVM013
- Omfattning7,5 Högskolepoäng
- ÄgareMPSES
- UtbildningsnivåAvancerad nivå
- HuvudområdeEnergi- och miljöteknologi, Kemiteknik med fysik, Kemiteknik, Maskinteknik
- InstitutionRYMD-, GEO- OCH MILJÖVETENSKAP
- BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd
Kurstillfälle 1
- Undervisningsspråk Engelska
- Anmälningskod 39117
- Max antal deltagare100
- Blockschema
- Sökbar för utbytesstudenterJa
Poängfördelning
Modul | LP1 | LP2 | LP3 | LP4 | Sommar | Ej LP | Tentamensdatum |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0107 Inlämningsuppgift 1,5 hp Betygsskala: UG | 1,5 hp | ||||||
0207 Tentamen 6 hp Betygsskala: TH | 6 hp |
|
I program
- MPISC - INNOVATIV OCH HÅLLBAR KEMITEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (obligatorisk)
- MPSES - HÅLLBARA ENERGISYSTEM, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (obligatorisk)
- MPSYS - SYSTEMTEKNIK, REGLERTEKNIK OCH MEKATRONIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (valbar)
Examinator
- Simon Harvey
- Professor, Energiteknik, Rymd-, geo- och miljövetenskap
Behörighet
Grundläggande behörighet för avancerad nivåSökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.
Särskild behörighet
Engelska 6Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.
Kursspecifika förkunskaper
Teknisk termodynamik, värmeöverföring, energiteknik (inkl. värmeväxlarteori).Syfte
Syftet med kursen är att studenterna skall lära sig att använda metoder och verktyg för processintegration som erfordras för att identifiera och designa effektiva och hållbara energisystemlösningar för processindustrin. Tekniska system som behandlas i kursen inkluderar värmeväxlarnätverk, ångpannor, värmepumpar, samt kraftvärmesystem. Utöver tekniska aspekter kopplade till införande av dessa tekniker i en industriell processanläggning behandlas även metoder för att utvärdera hur lönsamheten och koldioxidutsläpp påverkas av osäkerheten med avseende på framtida processbetingelser samt energimarknadspriser och styrmedel.Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)
- identifiera de huvudsakliga komponenter i en processanläggnings ångsystem, samt fastställa mass- energibalanser för dessa system
- fastställa energiflödena samt tillhörande energiomvandlingsprestanda för processvärmepannor, värmepumpar, samt kraftvärmeanläggningar
- fastställa pinchtemperaturen samt de minimala värme- och kylbehoven för en given industriell process och för en given minsta tillåten temperaturskillnad för värmeväxling
- fastställa det lägsta antal värmeväxlarenheter, den lägsta värmeöverföringsytan och den tillhörande investeringskostnaden för ett värmeväxlarsystem som uppnår de minimala värme- och kylbehoven fastställda enligt ovan, samt analysera inverkan av den minsta tillåtna temperaturskillnaden för värmeväxling på dessa målvärden på energi- och investeringskostnaderna (supertargeting)
- Utforma ett värmeväxlarsystem för maximal värmeåtervinning i en given ny process samt minska kostnaden för den föreslagen utformningen genom att släppa på kravet på maximal värmeåtervinning
- Identifiera och kvantifiera effektivitetsbrister (pinchbrott) i värmeväxlarsystemet för en befintlig process samt föreslå åtgärder för att minska systemets värme- och kylbehovet (ombyggnad)
- Identifiera möjligheter för energieffektiv integrering av värmepumpar och kraftvärmeanläggningar vid en industriell processanläggning samt potentialen för export av överskottsvärme till ett fjärrvärmesystem
- Utvärdera energieffektiviseringsåtgärder i industrin med avseende på energibesparingar, minskning av växthusgasutsläpp och minskning av energikostnader, för dagens samt möjliga framtida energimarknadspriser och styrmedel
Innehåll
Kursen innehåller följande delar:- Introduktion till industriella ångsystem
- Pinchanalys för fastställande av målvärden för energibesparingar och tillhörande kostnader för en industriell process
- Pinchteknik för utformning av industriella värmeväxlaresystem
- Energieffektiv integrering av värmepumpar och kraftvärmeprocess i industriella energisystem
- Pinchmetoder för ombyggnad av befintliga industriella energisystem
- Utvärdering av energieffektiviseringsåtgärder i industrin med avseende på energibesparingar, minskning av växthusgasutsläpp och minskning av energikostnader, för dagens samt möjliga framtida energimarknadspriser och styrmedel
Organisation
Kursen bygger på föreläsningar, obligatoriska och icke-obligatoriska övningsprojekt, och ett obligatoriskt studiebesök till en industriell processanläggning.Litteratur
Kurskompendium producerad vid avdelningen för Energiteknik, finns i CanvasFör kompletterande läsning rekommenderas boken "Pinch Analysis and Process Integration: A User Guide on Process Integration for the Efficient Use of Energy" av I.C. Kemp. Boken finns tillgänglig som e-bok från Chalmers bibliotek.
Examination inklusive obligatoriska moment
Skriftlig tentamen med teori- och räkneuppgifter. Betygsskala U-3-4-5. Genomförda och godkända övningsprojekt och lab-rapporter är också ett krav för att bli godkänd på kursen som helhet.Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.