Design, Testing and Control

Renewable Energy and Energy Efficiency - Management, Engineering and Application, Master (PO-2026)

Eindeutige ModulnummerETechn-9730-M
Modulnummer / ModulcodeW-GUC-04
ModulnameDesign, Testing and Control
Art des ModulsWahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Messinstrumente und Anwendungen, statistische Konzepte, grundlegende Techniken im experimentellen und randomisierten Blockdesign, vollständiges und fraktioniertes faktorielles Design, Entwurf eines HLK-Systems und Einarbeitung in Klimatisierungsstandards, Tabellen und Diagramme sowie Auseinandersetzung mit Konzepten der Energienutzung; Verbesserung von Qualität, Zuverlässigkeit und Design in einer Fertigungsumgebung und Implementierung effektiver Qualitätssysteme

Nach erfolgreicher Teilnahme am Kurs Design of Experiments and Measuring Techniques sind die Studierenden in der Lage:

  • wichtige Testergebnisse zu analysieren und die Konzepte und Techniken der Versuchsplanung zu erlernen
  • den Wert der Varianzreduktion in der Prozessgestaltung und -steuerung zu schätzen
  • vollständige und fraktionierte Versuchspläne zu entwerfen und praktische Kenntnisse über statistische Softwareprogramme zu erwerben
  • verschiedene physikalische und mechanische Größen mit einfachen und/oder speziellen Messgeräten zu messen
  • sich über die allgemeinen Eigenschaften von Sensoren und Messsystemen, die Messung von Kraft, Drehmoment, Bewegung, Geschwindigkeit, Dehnung, Temperatur, Druck und Durchfluss zu informieren

Nach erfolgreicher Teilnahme am Kurs Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) Systems and Control sind die Studierenden in der Lage:

  • Wissen und Verständnis:
    • verschiedene Arten von Kühl-/Heizlasten zu definieren
    • verschiedene Arten von Klimaanlagen zu definieren und zwischen ihnen zu unterscheiden
    • die Konzepte von Kühlschränken und Wärmepumpen zu identifizieren und deren Leistung zu messen
    • verschiedene Eigenschaften feuchter Luft zu nennen
    • das psychometrische Diagramm zu identifizieren und damit umzugehen.
  • Intellektuelle Fähigkeiten:
    • die verschiedenen Komponenten der Kühllast für den klimatisierten Raum berechnen
    • die Kühl-/Heizlast verringern, um ein möglichst effizientes Kühlsystem zu schaffen
    • die für den klimatisierten Raum geeignete Maschine auswählen
    • ein effizientes und effektives Klimatisierungssystem entwerfen
    • Klassifizierung der Wärmeübertragungsarten, die den klimatisierten Raum beeinflussen (Wärmeleitung, Konvektion oder Strahlung)
    • Berechnung der Kühllast für jeden Raum (Wohnungen, Hörsäle, Klassenzimmer usw.)
    • Kategorisierung der Kühllast und der Konstruktion des klimatisierten Raums nach Materialien und deren Auswirkungen auf die Kühllast
    • Verteilung der Luft und Auswahl des geeigneten Kanals und Luftverteilungssystems für einen bestimmten Raum
  • Berufliche und praktische Fähigkeiten:
    • Schätzung der Kühllast für einen definierten Raum.
    • Bestimmen der Größe der Luftkanäle und die Luftverteilung in einem definierten Raum.
    • Auswahl von Maschinen (Auswahl der Klimaanlage).
    • Auswahl geeigneter Steuerungsmethoden für die ausgewählte Klimaanlage.

Nach erfolgreicher Teilnahme am Kurs Quality Control sind die Studierenden in der Lage

  • die Qualität, Zuverlässigkeit und das Design in einer Fertigungsumgebung zu verbessern, indem sie einige praktische und statistische Ingenieursmethoden erlernen
  • Probeentnahmetechniken und grundlegende Teststrategien zu erlernen, die dazu dienen, kontrollierbare Faktoren und deren Auswirkungen auf Qualitätsmaßnahmen zu identifizieren, sowie die Grundlagen eines robusten Designs und dessen Anwendung auf Design, Fertigung und Kundenservice
LehrveranstaltungsartenVLmP+Ü (4 SWS); VLmP+Ü (4 SWS); VLmP+Ü (4 SWS)
Lehrinhalte

Design of Experiments and Measuring Techniques

  • Statistical concepts, basic techniques in experimental design, comparison of
  • K-variables
  • Randomized block design
  • Latin squares, matrix theory, full and fractional factorial design, confounding & blocking and response surface methodology
  • Measurement instrumentations and applications
  • General characteristics of sensors and measurement systems. Measurement force, torque, motion, speed, strain, temperature, pressure and flow

Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) Systems and Control

  • Refrigerating machine and the reversed Carnot cycle
  • Gas, vapor mixture and air
  • Conditioning
  • Psycrometric chart
  • Air conditioning processes
  • Principles of air conditioning and comfort conditions
  • Cooling load estimation
  • Air conditioning systems and control

Quality Control

  • Basic definitions, concepts and terminology used in quality control systems
  • Analytical, practical and statistical engineering tools to improve quality, reliability and design in a manufacturing environment and implement effective quality systems
Titel der LehrveranstaltungenDesign of Experiments and Measuring Techniques, Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) Systems and Control, Quality Control
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen)lecture, exercise
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls1 Semester
Häufigkeit des Angebotesjährlich im Wintersemester
SpracheEnglish
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul keine
Studentischer Arbeitsaufwand450 Stunden (180 h Präsenzstudium, 270 h Selbststudium)
Studienleistungenkeine
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistungkeine
PrüfungsleistungenPrüfungsleistung P1: Design of Experiments and Measuring Techniques - Zwischenprüfungen 35%, Klausur (90 min) 45%, Quiz 15%, Bericht 5%; Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) Systems and Control - Zwischenprüfungen 35%, Klausur (90 min) 40%, Quiz 15%, Projekt 10%
Notengewichtung P1: 67%
Prüfungsleistung P2: Quality Control - Zwischenprüfungen (1/3), Klausur (90 min) (2/3)
Notengewichtung P2: 33%
Anzahl Credits (ECTS)15 cp
LehreinheitElektrotechnik
Modulverantwortliche/rProf. Dahlhaus
LehrendeEl Sayed Imam Morgan, Mohammed Salama Abdelhady
Medienformenblack board and beamer, case studies in groups, lab experiments, measurements
Literatur
Bemerkungen

15 cp (5 cp - Design of Experiments and Measuring Techniques; 5 cp - Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) Systems and Control; 5 cp - Quality Control)