IRE36213 Energiteknikk og bygningsinstallasjoner (Høst 2017)
Fakta om emnet
- Studiepoeng:
- 10
- Ansvarlig avdeling:
- Fakultet for informasjonsteknologi, ingeniørfag og økonomi
- Studiested:
- Fredrikstad
- Emneansvarlig:
- Kamil Dursun
- Undervisningsspråk:
- Se pkt. Organisering og læringsformer
- Varighet:
- ½ år
Emnet er tilknyttet følgende studieprogram
Valgemne for Bachelorstudium i ingeniørfag:
- elektro
- elektro, Tress
- elektro, Y-veien
- studieretning elkraftteknikk.
Emnet kan ikke kombineres med emnet Forskrifter og elinstallasjoner i bygg i samme studieår.
Forkunnskapskrav utover opptakskrav
Det anbefales bestått i emnet Elektriske kretser (10 stp.) eller tilsvarende.
Undervisningssemester
5. semester (høst)
Studentens læringsutbytte etter bestått emne
Kunnskaper:
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
- beregne 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 el-standard
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 gis i form av konsentrert blokkundervisning. For høsten 2017 er det planlagt at denne blokkundervisningen gjennomføres i uke 40 ved Karlstad Universitet i Sverige. HiØ dekker fastsatt reisemåte mellom studiestedene og overnatting på vanderhjem i Karlstad, samt reiser mellom overnattingssted og campus. Nærmere informasjon gis ved studiestart.
Faget foreleses normalt på norsk, men kan undervises delvis på engelsk ved behov. Lærebøker, øvingsoppgaver og enkelte forelesningerer 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, lover, forskrifter, normer og godkjent kalkulator.
2) To tekniske rapporter skal utarbeides og tas med og innleveres på eksamen. Disse 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 temaene hver for seg til bestått.
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. Sist oppdatert februar 2017.
Energiteknikk:
Forelesningsreferater og utlevert litteratur
Cengel, Y.A., Cimbala, J.M., Turner, R.H, (2012), Fundamentals of Thermal-Fluid Science, 4. ed., McGraw-Hill Higher Education (eller siste utgave hvis dette er tilgjenglig ved studiestart)
Utdrag fra: Cengel, Y.A., Turner, R.H. (2005), Fundamentals of Thermal-Fluid Science, 2.ed., McGraw-Hill
Utdrag fra: Cengel, Y., Boles, M, Thermodynamics: An Engineering Approach.
Støttelitteratur:
Boyle, G. (2012), Renewable Energy: Power for a Sustainable Future, 3. ed., Oxford University Press (eller siste utgave hvis dette er tigjenglig ved studiestart)
Beer, D.F, McMurrey, D.A. (2014) "A Guide to Writing as an Engineer" 4.ed, (eller siste utgave hvis dette er tigjenglig ved studiestart)
Hellsten, G., Mørstedt, S.-E. (1994) Energi- og kjemitekniske formler og tabeller, Gyldendal norsk forlag
Mollier:h-s diagram for vanndamp.
Bygningsinstallasjoner:
Elektroinstallasjoner, Eilif H.Hansen
Forskrifter for elektriske lavspenningsinstallasjoner
NEK 400
Støttelitteratur:
Elsekerhet 2008
SS4364000utg 2