Kursplan för Industriella energisystem

Kursplan fastställd 2023-02-12 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 39116
  • Max antal deltagare100 (minst 10% av platserna reserveras för utbytesstudenter)
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0107 Inlämningsuppgift 1,5 hp
Betygsskala: UG		 1,5 hp
0207 Tentamen 6 hp
Betygsskala: TH		 6 hp
  • 10 Jan 2024 em J
  • 04 Apr 2024 em J
  • 26 Aug 2024 fm J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande 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 projektuppgifter, och ett obligatoriskt studiebesök till en industriell processanläggning.

Litteratur

Kurskompendium producerad vid avdelningen för Energiteknik, finns i Canvas
För 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. Utvalda bokkapitel finns i Canvas.

Examination inklusive obligatoriska moment

Skriftlig tentamen med teori- och räkneuppgifter. Betygsskala U-3-4-5. Genomförda och godkända projektuppgifter och labbrapporter 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.