MAEN4500 Varme- og kjøleteknikk Emneplan

Foruten grunnleggende kunnskap og teori, gir emnet studentene nødvendige ferdigheter og erfaring med å prosjektere varmesystemer i bygninger. Emnet bygger på emner fra først semester i første studieår i masterstudiet.

Ingen ut over opptakskrav.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, som definert i kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten har inngående kunnskap om

• produksjon av energi, bruk av energi og design av varmeforsyningssystemer
• kjeler, kjelkoblinger, varmepumper, solvarme, fjernvarme, gass med mer for konvertering og overføring av energi
• lover og regler, energidirektiv og energimerking
• forbrenningsanlegg (bioenergi, kull, olje, gass) og forbrenningsprosesser
• fjernvarmeanlegg; produksjon, distribusjon og abonnentsentraler
• dampsystemer; temperatur, trykk, materialer og systemoppbygning
• varmelegemer; radiatorer, aerotempere med mer
• vannbårne anlegg, herunder ekspansjonssystemer, trykkforhold, sikkerhetsinnretninger
• analysere lønnsomhet, tariffer, driftstid, investeringer, energipriser

Ferdigheter

Studenten kan

• gjennomføre varmebehovsberegninger
• vurdere energibehov for bygning relatert til ytre klima med hensyn til uteklimaet, energibevisst arkitektur, varmetransport, varmeisolering, lufttetthet og infiltrasjonstap, internt varmetilskudd og solenergi
• vurdere bygningers effekt og energimønster; belastningsmålinger, typisk energiforbruksmønster
• beregne og vurdere riktig regulerings- og styringssystemer
• analysere anlegg mht. energibruk, økonomi og miljøbelastning
• vise hvordan tradisjonelle energiformer utnyttes, og de belastninger bruk av slike energikilder fører til for miljøet
• designe oppvarmingsanlegg; beregne oppvarmingssystemer og energiproduksjonsanlegg; oppvarmingssystemer, kjøleanlegg til luftkondisjonering og varmepumper, ventilasjonssystemer, varmtvannsforsyning og komponenter
• innregulere vannbårne anlegg
• dimensjonere rørnett for vannbåren energi

Generell kompetanse

Studenten kan

• beregne, designe og konstruere varmeproduserende anlegg, distribusjonsanlegg og oppvarmingsanlegg slik at miljøet ikke blir belastet unødvendig
• kan formulere og analysere problemstillinger ved bruk av vitenskapelige metoder i prosjektarbeid

Forelesninger, øvinger og prosjektarbeid.

Bolig- og byggsektoren står for nesten 40 prosent av totalt energibruk, i Norge. Det er derfor viktig å forstå varmetap, varmetilskudd og energibruk i bygninger, og hvordan man kan energieffektivisere bygninger. Minst like viktig er det å forstå hvordan man skal prosjektere bygninger med et godt inneklima.

Ingen ut over opptakskrav.

Eksamensdel 1: Håndholdt kalkulator som ikke kommuniserer trådløst. Dersom kalkulatoren har mulighet for lagring i internminnet skal minnet være slettet før eksamen. Stikkprøver kan foretas.

Eksamensdel 2: Alle.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten har inngående kunnskap om

• myndighetenes krav, forskrifter, regler og bransjenormer for inneklima og miljømål i bygg
• termisk, atmosfærisk, akustisk, aktinisk og mekanisk miljø i inneklima
• menneskets optimale komforttilstand med hensyn til aktivitetsnivå og bekleding, og inneklimaets innvirkning på menneskelig prestasjon
• betydning av, og tiltak vedrørende, fuktig luft
• sammenhengen mellom varmetilskudd, varmetap og inneklima i bygninger
• grunnleggende prinsipper for fysisk og matematisk modellering i inneklima og energisimuleringsprogrammer
• beregning av bygningers energibehov i henhold til standard NS 3031
• usikkerhetsfaktorer ved simulering av inneklima og energibruk i bygninger
• hva som kan, og ikke kan, simuleres i ulike verktøy for inneklima og energibruk
• energioppfølging og energiøkonomisering (ENØK)
• metoder for vurdering av lønnsomheten til ulike energitiltak
• grunnleggende metoder for klimagassregnskap
• miljøriktige byggematerialer, f.eks. mht. inneklima og energibruk og klimagassutslipp i et livssyklusperspektiv

Ferdigheter

Studenten kan

• gjennomføre selvstendige arbeider med modellering av bygninger med hensyn på optimalt inneklima, effekt og energibehov ved bruk av programmet SIMIEN eller tilsvarende
• analysere kvaliteten på inneklima og energibruk i en bygning i forhold til gjeldende lover og forskrifter ved hjelp av både målinger og simuleringer
• analysere termisk miljø med hensyn til metabolisme, strålingstemperaturer, lufttemperatur, operativ temperatur, bekledning og aktivitet
• analysere lønnsomhet av tiltak og «tiltakspakker» knyttet til inneklima og energibruk i bygninger
• vurdere forutsetninger og beregne hva sannsynlig virkelig energibruk i bygg blir
• analysere data om inneklima og energibruk i bygningers driftsfase, f.eks. ET-kurver
• foreta materialvalg med hensyn på inneklimakvalitet og miljøbelastning
• gjennomføre enkle klimagassregnskap

Generell kompetanse

Studenten kan

• beregne og analysere bygningers energibruk
• vurdere hvilke metoder som er mest hensiktsmessig for å utføre inneklima- eller energi-analyser
• anvende sine kunnskaper og ferdigheter for å vurdere og velge riktig verktøy i forhold til problemstilling
• planlegge og utføre inneklima-analyser i bygninger og gi relevant veiledning om inneklima

Forelesninger, regneøvinger, laboratoriearbeid og prosjektarbeid.