Альтернативні технології отримання енергії
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.03.E.063
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: доцент, к.т.н., Кузнецова Марта Ярославівна
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
ІК1. Здатність розв’язувати складні загальні, спеціалізовані задачі та практичні проблеми у сфері теплоенергетики або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів електричної інженерії і характеризується комплексністю та невизначеністю умов.
загальні компетентності:
ЗК3: здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями;
ЗК4: здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях;
фахові компетентності:
ФК2: Здатність застосовувати і інтегрувати знання і розуміння інших інженерних дисциплін для вирішення професійних проблем; .
ФК4: здатність виявляти, класифікувати і оцінювати ефективність систем і компонентів на основі використання аналітичних методів і методів моделювання в теплоенергетичній галузі;
ФКС2.2: здатність визначати шляхи модернізації теплової схеми з метою підвищення економічності та надійності роботи об’єктів промислової та муніципальної теплоенергетики;
ФКС2.3: здатність розробляти і реалізовувати заходи з підвищення рівня енерго-екологічної ефективності та енергозбереження при проектуванні та експлуатації теплоенергетичного обладнання;
ФКС2.4: уміння аналізувати та розробляти схеми теплоенергетичних установок та процесів з урахуванням вимог безпеки і сучасних тенденцій розвитку енергетики в залежності від призначення і типу палива, яке використовується
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
ПР2: Знати і розуміти інженерні науки, що лежать в основі спеціальності «Теплоенергетика» відповідної спеціалізації, на рівні, необхідному для досягнення інших результатів освітньої програми, в тому числі певна обізнаність в останніх досягненнях науки і техніки у сфері теплоенергетики.
ПР4:Аналізувати і використовувати сучасні інженерні технології, процеси, системи і обладнання у сфері теплоенергетики.
ПР8: Застосовувати передові досягнення електричної інженерії та суміжних галузей при проектуванні об’єктів і процесів теплоенергетики.
ПР15. Розуміти основні властивості та обмеження застосовуваних матеріалів, обладнання та інструментів, інженерних технологій і процесів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні
навчальні дисципліни:
1. Хімія
2. Теоретичні основи теплотехніки
3. Тепломасообмін
4. Основи водневої енергетики
5. Акумулювання енергії
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
1. Нетрадиційні та поновлювані джерела енергії
2. Вторинні енергоресурси промислових підприємств
3. Енергоефективність та енергозбереження об’єктів промислової та муніципальної теплоенергетики
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна надає студентам фундаментальні знання з інноваційних методів виробництва енергії, які використовують відновлювальні джерела. У рамках курсу вивчаються технології, що базуються на використанні різних видів нетрадиційних джерел енергії. Студенти ознайомлюються з принципами роботи установок, що генерують енергію без використання традиційних паливних ресурсів, а також з основами проектування, монтажу, експлуатації та обслуговування таких систем. Також студенти вивчають вплив різних енергетичних технологій на екологічну ситуацію, а також методи зниження екологічного сліду енергетичних установок.
У результаті вивчення дисципліни студенти повинні здобути знання щодо ефективності альтернативних джерел енергії, їх інтеграції в сучасні енергетичні системи та оцінки економічної доцільності їх впровадження в енергетичні комплекси. Курс має на меті розвиток критичного мислення в питаннях сталого розвитку, енергозбереження та екології, а також підготовку до роботи в умовах трансформації енергетичних ринків.
Опис: 1. Вступ до альтернативних джерел енергії. Енергетична криза та роль альтернативних джерел. Порівняння традиційної та альтернативної енергетики.
2. Перспективи розвитку альтернативної енергетики в Україні та світі. Сучасний стан та ключові тенденції. Інноваційні проєкти та стартапи у сфері енергетики.
3. Інтеграція альтернативної енергетики в існуючі енергосистеми. Розподілене виробництво енергії. Проблеми та перспективи з’єднання з традиційними мережами.
4. Енергетика сонячних концентраторів. Технології концентрації сонячного випромінювання. Використання концентраторів у теплових і електричних станціях.
5. Суперкритичні флюїди в альтернативній енергетиці. Використання суперкритичних флюїдів для виробництва енергії. Переваги та приклади застосування.
6. Паливні суспензії. Види суспензій на основі вугілля, біомаси та інших матеріалів. Перспективи використання в тепловій енергетиці.
7. Водовугільне паливо (ВВП). Технології виробництва та використання водовугільного палива. Економічна та екологічна ефективність ВВП.
8. Технологічні аспекти приготування альтернативних паливних сумішей. Устаткування для змішування та стабілізації. Зберігання та транспортування альтернативних палив.
9. Екологічні та енергетичні переваги альтернативних паливних сумішей. Зниження викидів СО?, NO? та інших шкідливих речовин. Оцінка енергоефективності різних типів палив.
10. Паливні емульсії: склад і застосування. Види паливних емульсій (вода в паливі, паливо у воді). Особливості згоряння та зниження викидів.
11. Мікроенергетика: автономні та мобільні рішення. Мобільні генератори, автономні станції та їх використання в різних умовах. Перспективи розвитку мікроенергетики в сільській місцевості та віддалених районах.
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 під час практичного та лабораторного заняття 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:
Максимальна оцінка в балах (ПК+ЕК)(100 балів):
Поточний контроль (ПК) - 30 балів:
- практичні заняття - 30 балів.
Екзаменаційний контроль (ЕК) - 70 балів:
- письмова компонента - 60 балів;
- усна компонента - 10 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: Рекомендована література:
1. Тітенко Г.В. Альтернативна енергетика. – Київ: Либідь, 2017. – 320 с.
2. Гудима А.І. Основи альтернативної енергетики/А.І. Гудима, Л. М.Кондратенко – Харків: Видавництво ХНУ, 2019. – 280 с.
3. Козак Л. Ю. Відновлювальні джерела енергії: основи теорії та практики. – Львів: Техніка, 2020. – 350 с.
4. Олійник Є.І. Енергетика майбутнього: відновлювані джерела– Дніпро: Університетське видавництво, 2018. – 240 с.
5. Довгань В.І. Сталий розвиток та альтернативна енергетика/ В.І Довгань., В.І. Ковальчук– Одеса: Наука і техніка, 2021. – 310 с.
6. Теплова енергетика - нові виклики часу / За заг. редакцією П. Омеляновського, Й. Мисака. - Львів: НВФ "Українські технології", 2009. - 660 с.
7. Альтернативні палива та інші нетрадиційні джерела енергії: підруч. / О. Адаменко [та ін.]; ред. В. Льотко. – Івано-Франківськ: Полум'я, 2000. – 270 с.
8. Sustainable Energy Conversion Through the Use of Organic Rankine Cycles for Waste Heat Recovery and Solar Applications / S. Quoilin // PhD Thesis, the University of Liege (Belgium), Liege, October 2011, 813 p.
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).