Hybride energisystemer på skip

Faget gir grunnleggende kunnskaper innen design og analyse av energisystemer for skip. Dette inkluderer ulike kombinasjoner av ulike energiformer, energiomformere og energioverføringer Fremdrift av skip. Karakteristiske egenskaper for motorer, gear og propell. Vurdering og valg av ulike maskineriløsninger for eksempel konvensjonelt dieselmaskineri/ diesel-elektrisk/ batteri hybrid og alternative energiformer. Energibalanser for maskineri, tilført effekt, effekt til fremdrift og varme-effekt avgitt i hjelpesystemer. Elektrisk kraftproduksjon med dieselmotor, batteriløsninger etc.... Gjennomgang av ulike hjelpesystemer: eks: rennstoffsystemer, smøreoljesystemer eksos-systemer, kjølevannsystem, bruk av spillvarme til energigjenvinning. Elektrisk strøm, AC/DC systemer, Spenningsnivåer. Elektriske systemer med regulering, automasjon og instrumentering. Bruk av elektriske drivenheter og omformere: Motorer, batterier, Frekvensomformere, likerettere, vekselrettere, transformatorer osv... Forbrenning av brennstoffer i motorer (både fossile og fornybare). Balansering av kjemiske reaksjonsligninger og mengde-beregninger for luft og avgasser inkludert CO2. Sammenheng mellom luftoverskudd i motorer og innhold av komponenter i avgasser. Varmeoverføring, dimensjonering av varmevekslere, varmeledning, konveksjon, stråling. fordamping, kondensering. Beregning og bruk av varmeovergangstall, varmegjennomgangstall (U-verdier).Kulde og varmepumpe-prosess, betydning av temperaturnivåer, effektfaktor, dimensjonering.

Kunnskap: Etter endt kurs skal studenten kjenne til og forstå: - fysisk betydning av og bruk av terminologi innen maritime energisystemer samt enheter/dimensjoner for disse systemene. - oppbyggingen av ulike maskinerisystemer, propulsjons- og hjelpesystemer for fartøy med bl.a mekaniske konvensjonelle anlegg og dieselelektriske anlegg. Konsekvenser av valg av maskineriløsninger med hensyn til for eksempel plassbehov, investering, energibruk og driftskostnader. - sykliske prosesser og delprosesser for ulike forbrenningsmotorer og prosessanlegg (kulde-anlegg/varmepumper etc). - energibalanser for forbrenningsmotorer og tilhørende maskinerisystem/kjølesystemer. - oppbyggingen av hjelpesystemer. - oppbygging og egenskaper til elektriske systemer og komponenter, inklusive generatorer, motorer, omformere, batterisystemer mm. - forskjeller på ulike typer maskineri, motorer, pumper, varmevekslere og hvordan de brukes.

Ferdigheter: - kunne analysere og gjøre overslags- og detaljberegninger/dimensjonering av sammensatt maskineri, delsystemer og komponenter som termiske motorer, elektriske motorer og omformere, varmevekslere, pumper, og rørsystemer. - kunne dimensjonere fremdriftsanlegg for fartøy med utgangspunkt i hastighet og motstand. - kunne vurdere ulike maskineriløsninger med hensyn til økonomi, ytelse, energibalanser og utslipp.

Generell kompetanse: - kunne kommunisere om faglige temaer med andre som har generell bakgrunn innen fagområdet og med mindre ekspert-miljøer. - kjenne til trender innen teknologi for komponenter og systemløsninger.

Forelesninger og obligatoriske øvinger. Laboratorieøving. Prosjekt som gruppearbeid. Minimum 3/4 av de obligatoriske øvinger må være godkjent før adgang til eksamen.