Kursplan - Solceller och solfångare

Syfte

Kursens syfte är att ge kunskap om hur solfångare och solceller fungerar och hur energiutbytet kan beräknas.

Lärandemål

Efter genomgången kurs ska studenten kunna
- redogöra för Sveriges och världens energianvändning och de förnybara energiteknikernas betydelse i nuläget och i framtiden
- redogöra för mekanismen för den globala växthuseffekten och uttunningen av Ozon-skiktet
- redogöra för materialegenskaperna hos olika energieffektiva ytor
- redogöra för hur olika typer av solfångare och solceller fungerar och för hur solenergisystem kan användas för att spara energi samt beräkna kostnaden och nyttan av solenergisystem i jämförelse med konkurrerande tekniker
- uppskatta behovet av värme och varmvatten i en byggnad och dess fördelning i tiden
- använda ett enkelt simuleringsprogram för att beräkna energiutbytet från solfångare
- beräkna instrålningen i olika geometrier och väderstreck
- karakterisera en PV-modul och en solfångare
- använda ett simuleringsprogram för att beräkna elutbytet från ett solelsystem
- bygga upp ett fungerande fristående eller nätinkopplat solelsystem med alla dess komponenter samt känna till och kunna redogöra för hur systemkomponenterna fungerar
- redogöra för funktion och energibalans för ett fönster med olika typer av glas

Innehåll

Grundläggande energikunskaper och miljöproblem kopplade till energianvändning. Instrålningsförhållanden och klimatförutsättningar för att använda solenergi i Sverige. Beräkning av instrålning mot olika ytor. Grundläggande solcellsfysik. Solcellens funktion och konstruktion. Funktion hos övriga systemkomponenter dvs batterier, maxeffektföljare, växelriktare, laddningsregulator. Analys av systemuppbyggnad hos fristående system, nätinkopplade system och hybridsystem. Byggnadsintegrering av solelsystem. Energieffektivisering kopplat till solcellssystem. Användning av simuleringsprogram för dimensionering och optimering av solcellssystem. Funktion och prestanda hos olika typer av solfångare. Uppbyggnad av och funktion hos solvärmesystem för enfamiljshus och flerfamiljshus. Användning av simuleringsprogram för att beräkna årsutbyte och månadsfördelning för solfångare.

Undervisning

Föreläsningar med inlämningsuppgifter, energi-simuleringar i datasal med stor inlämningsuppgift, laborationer och studiebesök.

Särskild behörighet

45 hp inom ett ingenjörsprogram eller inom teknik vari ingår kurserna Tillämpad termodynamik 7,5 hp, Strömningsteknik 7,5 hp, Värmeöverföring 7,5 hp, Styrning av energisystem 7,5 hp och Elkunskap 7,5 hp eller motsvarande.

Examination

Tentamen (TEN1), 7,5 hp, betyg 3, 4 eller 5

Inlämningsuppgifter och laborationer samt deltagande i studiebesök är obligatoriska

En student som har ett intyg från MDU avseende sin funktionsnedsättning har möjlighet att anmäla önskemål om anpassning vid salstentamina eller annan examinationsform i enlighet med Regler och anvisningar för examination på grundnivå och avancerad nivå vid Mälardalens högskola (2020/1655). Det är examinator som, utifrån det intyg som utfärdats, beslutar om eventuell anpassning och i så fall vilken anpassning som ska gälla.

Misstankar om vilseledande vid examination (fusk) anmäls, enligt högskoleförordningen, till universitetets rektor och prövas av universitetets disciplinnämnd. Om disciplinnämnden anser att en student gjort sig skyldig till en disciplinförseelse fattar nämnden beslut om en disciplinär åtgärd, vilket är varning eller avstängning.

Betyg

Med beröm godkänd, icke utan beröm godkänd, godkänd, underkänd