Thermodynamics for Energy Conversion

What it is about

You will learn the fundamentals of thermodynamics and their application to real energy conversion processes. In the end you will be able to apply energy and mass balances as well as the first and second laws, evaluate processes (including cycle processes), and analyze exergy losses. You will also know the essential thermodynamic concepts for steam and ORC cycles, gas turbines, refrigerating machines, fuel cells, electrolysis, as well as selected renewable technologies such as geothermal and solar thermal energy.

What you will be able to do

• Understand and apply the thermodynamic fundamental laws
• Create mass and energy balances for open and closed systems
• Utilize phase equilibria and steam tables
• Analyze entropy, irreversibility and exergy
• Compute and optimize thermal cycle processes (e.g., steam cycle, ORC)
• Assess gas turbines and their combination with steam cycles
• Thermodynamically evaluate refrigeration machines and heat pumps
• Assess thermodynamic aspects of geothermal, solar thermal and waste heat utilization
• Roughly consider the fundamentals of chemical reactions and combustion energetically
• Judge fuel cells and electrolysis with respect to principle and calculation

What the module consists of

• VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen zu Thermodynamik und Energiewandlungsprozessen
• ÜbungDurchrechnung von Beispielprozessen und Vertiefung der Vorlesungsinhalte; Diskussionsmöglichkeit
• Online-SelbsttestsSelbstüberprüfung des Wissensstandes während des Semesters

Teaching method

• PowerPoint-PräsentationenHauptmedium zur Darstellung der Inhalte
• Tafelzeichnungen und grafische VeranschaulichungenErgänzende Visualisierung zur Erklärung von Prozessen
• Regelmäßige DiskussionenFördern des Verständnisses und aktive Teilnahme
• Übungen mit BeispielrechnungenAnwendung der Methoden und Vorbereitung auf die Prüfungsaufgaben
• Online-SelbsttestsSelbstständige Überprüfung des Lernerfolgs