MAS501 Waste Heat Recovery

Innhold og oppbygning

Overføring av energi som varme er en av de viktigste enhetsoperasjoene i de fleste energianlegg der termisk energi er én av energiformene eller der det er behov for enten kjøling, oppvarming eller begge. Varmeoverføringsprosessen skjer i varmevekslere. Valg og design av en varmeveksler er avgjørende for økonomisk og energieffektiv overføring av termisk energi. Slik kunnskap er spesielt viktig i tiltak for energieffektivisering ved gjenvinning, bruk og oppgradering av spillvarme og koblet til delmål 2 i bærekraftsmål nr. 7 («Ren energi for alle»).

Emnet varmeledning og varmeoverføring skal gi studentene gode kunnskaper om de viktigste enhetsoperasjonene med varmeoverføring mellom prosesstrømmer. Videre skal emnet gi studentene en grunnleggende innføring i ikke-stasjonær varmeoverføring og varmeoverføring ved koking og kondensasjon. For beregning av varmevekslingsprosessene får studentene både en innføring i grunnleggende analysemetoder for varmevekslere og opplæring i bruk av industriell programvare for prosessimulering og varmevekslerdesign.

I tillegg vil studentene tilegne seg erfaringer og ferdigheter gjennom både praktiske laboratorieøvinger og bruk av programvare og rapportering, analyse og diskusjon av resultater fra disse.

Innhold

• Varmetransport ved varmeledning og varmeoverføring
• Varmeoverføring ved faseendring
• Ikke-stasjonær varmeoverføring
• Varmevekslertyper, LMTD og epsilon-NTU-metode
• Pinch-analyse og varmevekslernettverk
• Varmeøkonomisering og varmegjenvinning

Læringsutbytte

Ved fullført emne skal studenten ha følgende kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse

Kunnskap

Studenten

• kjenner prinsipper for stasjonær varmeoverføring mellom prosesstrømmer i varmevekslere.
• kan beskrive varmeoverføring med kondensasjon og koking.
• kjenner til ulike typer varmevekslere og deres grunnleggende egenskaper
• er kjent med virkemåte og struktur til dataprogram for prosess-simulering.

Ferdigheter

Studenten

• kan utføre praktisk laboratoriearbeid om drift av varmevekslere.
• kan analysere måledata, samt vurdere usikkerhet og feilkilder.
• kan strukturere og skrive rapport fra praktiske laboratorieforsøk.
• kan anvende simuleringsprogrammet Aspen HYSYS for prosessimulering og varmevekslerdesign og tolke simuleringsresultatene.
• kan vurdere og utvikle løsninger for ulike varmeoverføringsprosesser, f.eks. i spillvarmegjenvinning.

Generell kompetanse

Studenten

• kan samarbeide i gruppe med andre studenter om både praktisk og skriftlig arbeid.
• kan reflektere over egen faglig utøvelse.

Krav til forkunnskaper

Ingen.

Anbefalte forkunnskaper

Studiets opptakskrav, med vekt på termodynamikk, fluidmekanikk og grunnleggende kjemi.

Undervisnings- og læringsformer

Forelesninger, selvstudium, laboratorieøvinger, dataøvinger og regneøvinger.

Obligatorisk læringsaktivitet

Obligatorisk deltagelse på to av to laboratorieøvinger.

Vurderingsform

Mappevurdering. Karakterskala bestått/ikke bestått.

Mappen består av:

• innlevering av to av semesterets tre teoriøvinger
• rapporten fra én av semesterets to laboratorieøvinger
• rapporten fra semesterets dataøving

Dersom studenten ikke består emnet, kan mappen leveres i en omarbeidet versjon i løpet av det påfølgende semester.

Innlevering av elementene som inngår i mappevurderingen må skje innen fastsatte frister.

Hjelpemidler ved eksamen

Alle hjelpemidler er tillatte.

Mer om hjelpemidler