Varmepumpende prosesser og systemer

TEP4255 omhandler varmepumpende prosesser og systemer anvendt i forskjellige typer kuldeanlegg, fra mindre anlegg som kjøleskap, kommersielle butikkanlegg til industrielle anlegg for næringsmiddel- og prosessindustri, herunder flytendegjøring av gass. Teknikkens betydning og historiske utvikling. Termodynamisk grunnlag for kuldeproduksjon med ulike varmepumpende prosesser, med hovedvekt på tapsanalyse og energieffektivisering. Arbeidsmediers egenskaper, med fokus på naturlige, energieffektive og miljøvennlige arbeidsmedier. Kuldetekniske komponenter, inkludert kompressorer, varmevekslere og ekspansjonsutstyr. Dimensjonering av komponenter. Systemløsninger for forskjellige anleggstyper, både kuldeanlegg og varmepumpeløsninger. Lavtemperatur gasskondenseringsanlegg. Varmedrevne kuldesystemer (Absorpsjon). Termisk lagring av kulde.

Kunnskaper: Emnet skal gi studenten kunnskap om: - Termodynamisk prosessanalyse - Arbeidsmediers fysiske egenskaper og miljømessige konsekvenser - Systemløsninger for ulike anvendelsesområder Emnet skal gi studenten innsikt i: - Virkemåte for varmepumpede prosesser og systemer. - Arbeidsmediers arbeidsområder og miljøeffekter, samt evne til å endre fasetilstand (væske og gass), inkludert medieblandinger - Hovedkomponentenes virkemåte i varmepumpende prosesser, som kompressorer, fordampere, kondensatorer, varmevekslere og ventiler. - Energieffektiviserende tiltak, inkludert termisk lagring av kald energi.

Ferdigheter: Emnet skal gjøre studenten i stand til å: - Designe og dimensjonere kulde- og varmepumpesystemer for ulike anvendelsområder - Beregne termodynamiske tap i prosesser for optimalisering av prosess og komponenter - Dimensjonere systemer og komponenter ved hjelp av digitalt verktøy

Generell kompetanse: Emnet skal gi studenten: - Grunnleggende kunnskaper om termodynamiske analyser av prosesser. - Systemforståelse og evne til å evaluere prosessers energieffektivitet når det gjelder anergi og eksergi (energikvalitet). - Oversikt over anvendelsesområder fra prosesser for kondensering av naturgass, fryse- og kjøleprosesser, til varmepumpesystemer for oppvarming av bygninger og industrielle prosesser.

Forelesninger, regne- og laboratorieøvinger. Ekskursjon til ett anlegg i Trondheims-området. Undervisningen og eksamensoppgavene vil bli gitt på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.