Сучасні технології традиційної та відновлювальної енергетики
Спеціальність: Енергетична безпека
Код дисципліни: 7.141.08.E.032
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Електромехатроніка та комп'ютеризовані електромеханічні системи
Лектор: Д.т.н., професор Щур Ігор Зенонович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: • знання сучасного стану справ та новітніх технологій в галузі традиційної та відновлюваної енергетики,
• розуміння впливу нових технічних рішень альтернативної енергетики в суспільному, економічному, соціальному і екологічному контексті,
• застосовувати знання технічних характеристик, конструкційних особливостей, призначення і правил експлуатації устаткування та обладнання для вирішення технічних задач сучасної енергетики,
• здійснювати пошук інформації в різних джерелах для розв’язання задач енергетики сталого розвитку.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Фізика, Основи теплотехніки, Основи систем енергетики сталого розвитку, Основи енергетичної політики.
• Автоматизація типових технологічних процесів, Математичне моделювання електротехнічних систем та їх елементів, Основи системного аналізу та прийняття рішень, Енергетична безпека.
Короткий зміст навчальної програми: Енергетичний потенціал України. Теплова енергетика. Атомна енергетика. Гідроенергетика. Сонячна енергетика. Вітрова енергетика. Інші види поновлюваної енергетики: геотермальна, хвилева, припливна, біоенергетика. Системи нагромадження енергії.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на лабораторних заняттях, який проводиться у формі фронтального усного опитування перед початком занять, призначений для діагностики засвоєння лекційного матеріалу та готовності студентів до конкретних розрахунків і експериментальних досліджень. Крім цього, кожен студент повинен самостійно виконати та захистити індивідуальну розрахунково-графічну роботу.
Підсумковий контроль знань проводиться у вигляді іспиту з письмовою та усною компонентами.
Лабораторні заняття та розрахункова робота – 35 балів.
Іспит – 65 балів.
Рекомендована література: 1. Тепловые электрические станции и атомные электрические станции: текст лкций / В.И. Касилов, О.В. Касилов, Л.И. Тютюник, Л.А. Иванова. – Харьков: «Типография Мадрид», 2017. – 104 с.
2. Кудря С.О., Головко В.М. Основи конструювання енергоустановок з відновлюваними джерелами енергії: навч. посіб. – К.: НТТУ «КПІ», 2011. – 184 с.
3. Сиротюк С.В., Боярчук В.М., Гальчак В.П. Альтернативні джерела енергії. Енергія вітру: навч. посіб. – Львів: «Магнолія 2006», 2017. – 182 с.
4. Бут Д.А. и др. Накопители энергии: Уч. пос. для вузов – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 400 с.
Сучасні технології традиційної та відновлювальної енергетики
Спеціальність: Енергетична безпека
Код дисципліни: 7.141.08.E.033
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: д.т.н., професор Щур Ігор Зенонович
ст. викладач Заяць Марія Федорівна
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів таких компетентностей:
загальні компетентності:
-здатність до застосування знань на практиці;
- мати навички розроблення та управління проектами;
- уміння розв’язувати поставлені задачі та приймати відповідні рішення;
- потенціал до подальшого навчання;
- креативність, здатність до системного мислення;
- знання сучасних технологічних процесів і систем технологічної підготовки енергетичних підприємств.
фахові компетентності:
- здатність використовувати базові знання з фізики, вищої математики та теоретичних основ електротехніки для вирішення практичних задач в галузі енергетики;
- уміння застосовувати та інтегрувати знання і розуміння дисциплін інших інженерних галузей;
- здатність використовувати сучасні методи розрахунку, проектування та аналізу роботи енергетичних систем;
- здатність дотримуватись вимог правил техніки безпеки і охорони праці та норм виробничої санітарії при роботі на підприємствах енергетичного комплексу;
- здатність до вивчення та аналізу науково-технічної інформації в галузі електро- та теплоенергетики.
Фахові компетентності професійного спрямування
- здатність продемонструвати знання сучасного стану справ і новітніх технологій в га-лузі електроенергетики та теплоенергетики;
- базові знання наукових понять, теорій і методів, необхідних для розуміння принципів роботи та функціонального призначення електроенергетичних і теплотехнічних систем та їх устаткування;
- базові знання основних нормативно-правових актів та довідкових матеріалів, чинних стандартів і технічних умов, інструкцій та інших нормативнорозпорядчих документів в галузі сучасної енергетики;
- базові знання технічних характеристик, конструктивних особливостей, призначення і правил експлуатації електроенергетичного і теплотехнічного
устаткування та обладнання, що застосовується в енергетиці;
- здатність використовувати та впроваджувати нові технології, брати участь в модернізації та реконструкції обладнання, пристроїв, систем та комплексів, зокрема з метою підвищення їх енергоефективності;
- здатність розуміти і враховувати соціальні, екологічні, етичні, економічні аспекти, що впливають на формування технічних рішень в енергетиці.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
Зн1: Здатність продемонструвати знання сучасного стану справ та
новітніх технологій в галузі традиційної та відновлюваної енергетики.
Зн3: Здатність продемонструвати розуміння впливу нових технічних
рішень альтернативної енергетики в суспільному, економічному, соціальному і екологічному контексті.
Ум2: Уміння застосовувати знання технічних характеристик, конструкційних особливостей, призначення і правил експлуатації устаткування та обладнання для вирішення технічних задач сучасної енергетики.
Ум4: Уміння здійснювати пошук інформації в різних джерелах для
розв’язання задач енергетики сталого розвитку.
Ум5: Уміння оцінювати отримані результати та аргументовано захищати прийняті рішення.
АВ3: Здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи та досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Основи теплотехніки
Основи системного аналізу та прийняття рішень
Основи систем енергетики сталого розвитку
Енергетична безпека
Основи енергетичної політики
Математичне моделювання електротехнічних систем та їх елементів
Короткий зміст навчальної програми: У лекційному курсі представлено сучасні тенденції розвитку технологій традиційної (теплової, атомної, гідроенергетики), відновлюваної енергетики (сонячної, вітрової, гео- та біоенергетики), а також засобів нагромадження
енергії. Розглядаються принципи дії, наявні структури, особливості реалізації, а також їх екологічна привабливість. Особлива увага звертається на технікоекономічні показники сучасної енергетики, що забезпечуватиме її сталий розвиток. Цикл лабораторних занять сформовано так, щоб закріпити лекційний
матеріал конкретними розрахунками на комп’ютерних моделях, а також експериментальними дослідженнями на фізичних установках із застосування засобів відновлюваної енергетики.
Опис: Енергетичний потенціал України. Обсяги та перспективи використання викопних органічних енергетичних ресурсів. Потенціал нетрадиційних та поновлюваних джерел енергії. Світовий досвід розвитку маневрових електричних потужностей електричних систем. Теплова енергетика. Типи теплових електростанцій станцій (ТЕС) та їх енергетичні характеристики. Теплова схема роботи електричної станції та її допоміжного устаткування. Нові технології, спрямовані на підвищення енергетичної ефективності та покращення екологічності ТЕС. Впровадження в експлуатацію циркулюючого киплячого шару за атмосферного та підвищеного тиску. Водовугільне паливо в теплоенергетиці та житловокомунальному господарстві. Використання вторинних енергетичних ресурсів у виробництві
електричної енергії. Перспективи застосування парогазових установок з врахуванням особливостей енергетики України. Атомна енергетика. Типи атомних станцій (АЕС). Енергетична
ефективність основних стадій перетворення енергії в АЕС. Гідроенергетика. Структура основних типів гідроелектростанцій (ГЕС). Види турбін, які використовуються в ГЕС та їх конструкція.
Сонячна енергетика. Типи фотоелектричних перетворювачів та
принцип їх роботи. Схеми включень сонячних панелей. Характеристики сонячних електростанцій (СЕС). Оцінка економічної привабливості. Структура сонячних колекторів та їх енергетичний баланс. Структура систем гарячого водопостачання та теплопостачання з використанням сонячних колекторів.
Вітрова енергетика. Енергія вітру та принцип дії вітроколіс.
Критерій Бетса. Класифікація вітроелектростанцій (ВЕУ). Структура ВЕУ при автономній роботі та паралельній роботі з мережею. Системи керування потужністю ВЕУ. Оцінка економічної привабливості використання ВЕУ. Гібридні вітроенергетичні установки. Інші види поновлюваної енергетики: геотермальна, хвилева, припливна, біоенергетика. Структура систем теплопостачання з використанням теплового насосів. Конструкції та принцип роботи хвилевих електростанцій. Принципи та процеси перероблення біомаси. Використання енергії біомаси в побуті. Установки когенерації. Системи нагромадження енергії. Фізичні та хімічні нагромаджувачі енергії та їх властивості. Гібридні системи нагромадження енергії та їх топології. Пасивні, напівактивні та активні системи керування нагромаджувачами енергії.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на практичних та лабораторних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах:
• усне опитування перед початком занять;
• оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.;
• опитування та доповіді під час практичного заняття.
Екзаменаційний контроль проводиться у формі письмового та усного опитування та/або тестового контролю.
Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю та семестрового екзаменаційного контролю.
Критерії оцінювання результатів навчання: • робота на лабораторних заняттях , усне опитування (30 балів).
• підсумковий контроль ( контрольний захід, екзамен): письмово-усна форма (70 балів).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Теплотехніка: Підручник / Б.Х. Драганов, А.А. Долінський, А.В. Міщенко, Є.М. Письменний (за ред. Б.Х. Драганова). – К.: «ІНКОС», 2005. – 504 с.
2. Тепловые электрические станции и атомные электрические станции: текст лекций / В.И. Касилов, О.В. Касилов, Л.И. Тютюник, Л.А. Иванова. – Харьков: «Типография Мадрид», 2017. – 104 с.
3. Топольницький М.В. Атомні електричні станції: підруч. для вузів. – Львів: Бескид Біт, 2005. – 524 с.
4. Дудюк Д.Л., Мазепа С.С., Гнатишин Я.М. Нетрадиційна енергетика: основи теорії та задачі: навчальний посібник. – Львів: «Магнолія 2006», 2008. –188 с.
5. Кудря С.О., Головко В.М. Основи конструювання енергоустановок з відновлюваними джерелами енергії: навч. посіб. – К.: НТТУ «КПІ», 2011. –184 с.
6. Сиротюк С.В., Боярчук В.М., Гальчак В.П. Альтернативні джерела енергії. Енергія вітру: навч. посіб. – Львів: «Магнолія 2006», 2017. – 182 с.
7. Мисак Й.С., Возняк О.Т., Дацько О.С., Шаповал С.П. Сонячна енергетика. Теорія і практика. – Львів: Вид-во Львівської політехніки, 2014. – 340 с.
8. Рей Д., Макмайкл Д. Тепловые насосы: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 224 с.
9. Бут Д.А. и др. Накопители энергии: Уч. пос. для вузов – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 400 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).