Силлабус -ВИЭ-рус- 2015


Министерство образования и науки Республики Казахстан
Некоммерческое АО «Алматинский университет энергетики и связи»
Электроэнергетический факультет
Кафедра «Электропривод и автоматизация промышленных установок»


«Утверждаю»
Декан ЭЭФ_________ В.И.Денисенко
«____» ___________ 2015г.


Syllabus дисциплины
EE 4313 – Возобновляемые источники энергии и энергосбережение

специальности 5B071800 – «Электроэнергетика»






Курс 4
Семестр 7
Всего кредитов 2
Всего кредитов ECTS 3
Всего часов 90
В том числе:
Лекции 30
СРС 60
В том числе:
СРСП 15
РГР 2
Экзамен 7 семестр





Алматы, 2015 г.
Syllabus составил: д. т.н., доцент Алдибеков И.Т. на основании рабочего учебного плана специальности 5В071800 – «Электроэнергетика» и рабочей программы дисциплины.
Syllabus рассмотрен и одобрен на заседании кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок» от 24 июня 2015 г., протокол №10.

Зав. кафедрой _______________П.И. Сагитов

Syllabus рассмотрен и утвержден на заседании учебно-методической комиссии электроэнергетического факультета (протокол №10 от 24.06.2015г.)



















1 Преподаватель:
Алдибеков Исабай Танирбергенович – д.т.н., доцент, каб. Б301. Контакты: 8(727)2927925, [email protected]
2 Время и место проведения аудиторных занятий курса указано в расписании учебных занятий, график консультаций СРСП размещен на досках объявлений деканата электроэнергетического факультета (С 209) и кафедры Эи АПУ (Б301).
3 Характеристики учебной дисциплины
3.1 Цель дисциплины – формирование системы знаний научно-технических основ использования возобновляемых источников в энергетических процессах государственных и автономных систем электроснабжения, обеспечивающих решение задач энерго- и ресурсосбережения
3.2 Задачи дисциплины - знакомство с общими проблемами по внедрению возобновляемых источников энергии (ВИЭ), энергосбережения на современном этапе и в перспективе, и государственной политикой Республики Казахстан в этой сфере, а также изучение методы и технических средств эффективного применения ВИЭ, методики определения экономической эффективности технических решений и предложений по использованию ВИЭ и энергосбережению;
3.3 Описание дисциплины
Дисциплина рассчитана на студентов, обучающихся по специальности «5B071800 – Электроэнергетика» введен курс «Возобновляемые источники энергии и энергосбережение».
Дисциплина посвящена описанию и анализу возобновляемых источников энергии, их использованию в общем энергобалансе страны и регионов. Дисциплина освещает также вопросы всемерного энергосбережения в промышленности, сельском хозяйстве и на объектах жилищно-коммунального хозяйства. Рассматриваются также вопросы использования вторичных энергетических ресурсов. и улучшения экологических условий; технико-экономических показателей использования возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве; применения ресурсосберегающих технологий с использованием ВИЭ.
Самостоятельная подготовка студентов включает освоение лекционного материала с использованием рекомендуемой литературы, самостоятельное изучение отдельных вопросов (конструкции и электрические схемы отдельных видов оборудования, вопросы использования техники в различных областях и т.п.), выполнение расчетно-графических работ.
Для самостоятельной работы студенты обеспечиваются рабочими программами по дисциплине, раздаточными материалами по темам дисциплины, для них проводятся тематические консультации.
По окончанию курса "Возобновляемые источники энергии и энергосбережение" студент должен
иметь представление:
-о принципах преобразования энергии в технологиях ВИЭ;
-о всем разнообразии видов возобновляемых источников энергии, их потенциале в настоящем и на перспективу;
- об условиях работы основных элементов таких энергоустановок в процессе эксплуатации;
- о структуре организации и управления работой систем энергоустановок на основе ВИЭ;
-о современных и перспективных направлениях развития технологий ВИЭ;
-о влиянии технологий ВИЭ на окружающую среду и экологию;
-о вторичных энергетических ресурсах (ВЭР).
знать:
- способы, механизмы, оборудование и системы для преобразования ВИЭ;
- о рациональном применении полученной энергии в сельском хозяйстве;
- устройство, принцип действия, основные технические возможности, области применения возможности рационального использования энергоустановок на основе возобновляемых источников энергии;
- принципы автоматизации процессов и оборудования ВИЭ.
- принципы улавливания, использования и автоматизации процессов и оборудования ВЭР.
уметь:
- формулировать практические задачи по применению методов и технологий ВИЭ и ВЭР в производстве;
- производить практические расчеты и выбор энергоустановок на основе возобновляемых источников энергии;
- разрабатывать организационные и технические мероприятия по эксплуатации установок ВИЭ и ВЭР.
3.4 Пререквизиты дисциплины: Дисциплина «Возобновляемые источники энергии и энергосбережение» базируется на знаниях и умениях, приобретенных студентами при изучении курсов: «Физика», «Высшая математика», «Теоретические основы электротехники» «Электрические машины», «Электропривод »
3.5 Постреквизиты дисциплины:







4. Структура и содержание дисциплины
4.1 Теоретическая подготовка
Лекции
Тема

Номер источника

1*
Ограниченность запасов традиционных энергоносителей. Виды ВИЭ, Актуальность и научные принципы использования возобновляемых источников энергии, вторичных энергоресурсов в мире и Казахстане.
Конспект,
[1] c.410
[2] c 421

2
Технические проблемы использования ВИЭ. Энергетическая программа РК, место ВИЭ в ней. Основные положения Киотского соглашения. Посткиотский процесс. Социально-экономические аспеты применения ВИЭ.
Конспект,
[2] c 421

3
Основы метеорологии. Процессы на и над земными территориями, и под ними. Процессы на и над акваториями, и в толще их. Система мониторинга природных процессов.
Конспект,
[6] c.284313


4*
Солнечная энергия. Использование солнца как источника тепловой и электрической энергии. Фотоэлектрические преобразователи солнечной энергии. Солнечные коллекторы, концентраторы солнечной энергии. Экологическая чистота гелиоэнергетики.
Конспект,
[2]c.2133,
[1] c.114 8

5*
Использование энергии ветра. Ветроэнергетические установки (ВЭУ) и станции (ВЭС). Ветровой атлас Казахстана. Экологические аспекты.
Конспект,
[1] c.114 8

6
Ресурс и использование энергии волн океанов и морей. Преобразование энергии волн. Использование энергии приливов. Приливные электростанции. Низкопотенциальная теплота вод. Энергия движущейся воды.
Конспект,
[5]c.297...345
[8]c.176...191


7*
Гидроэнергетика «большая» и «малая». Гидроэлектростанции. Ресурсы и использование энергии малых рек. Мини- и микро- гидроэлектростанции. Экологические аспекты.
Конспект,
[8]c.176...191


8*
Биоэнергетика. Производство биомассы для энергетических целей. Биотопливо. Биоэтанол.
Конспект,
[5] c. 266..295

9
Использование биомассы для получения биогаза, биогазовые технологии и оборудование, расчет выхода биогаза. Экологические аспекты.
[5] c. 266..295

10*
Геотермальная энергетика. Сведения о геофизике. Геотермальные ресурсы, технологии освоения, оборудование и оснастка. Использование низкопотенциальной теплоты грунтов и пород.
Природосбережение.
Конспект,
[6]c 254256,
228241

11
Аккумулирование и передача энергии. Аккумулирующие системы и их характеристики.
Конспект,
[1]c.7176,


12
Передача электроэнергии, ЛЭПы. Топливные элементы. Водородная энергетика. Экологические аспекты.
Конспект,
[5] c.348358

13*
Энергоэффективность. Политика и законодательство РК в области энергосбережения. Пути и перспективы развития энергосберегающих технологий. Вторичные энергетические ресурсы..
Конспект,
[2] c.1521, 7679
[6]c.207..227,
259282

14
Энергосбережение в тепло- и теплоэлектроэнергетике. Эффективность зданий и сооружений, комплекс мероприятий. Применение теплонасосных установок.
Конспект,
[2] c.1521, 7679
[6]c.207..227,
259282

15
Энергосбережение в электроснабжении. Энергоаудит. Учет расхода электроэнергии, тепла. Экономика и экология энергосбережения
Конспект,
[2] c.1521, 7679
[6]c.207..227,
259282

Примечание: знаком *) отмечены темы для студентов заочного обучения

4.2 Практическая подготовка
4.2.1 Лабораторные работы не предусмотрены.
4.2.2 Практические занятия не предусмотрены.

4.3 Расчетно-графические работы
Расчетно–графические работы служит для закрепления теоретического материала. При этом студент приобретает навыки проведения расчетов различных энергоустановок на базе возобновляемых источников энергии. Студенты выполняют по дисциплине расчетно–графические работы согласно методическому указанию [13].

4.4 Тематика СРС
1. Основные положения энергетической программы Казахстана.
2. Основные положения Киотского соглашения. Посткиотский процесс.
3. Перспективы использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ).
4. Социально-экономические последствия развития энергетики на возобновляемых источниках энергии.
5. Экологические аспекты применения возобновляемых источников энергии.
6. Энергоэффективность как компонент устойчивого развития Казахстана. Политика и законодательство РК в области энергосбережения.
7. Вторичные виды энергоресурсов.
8. Энергосбережение в системах электроснабжения , электропотребления, водоснабжения и водоотведения предприятий.
9. технические и технологические меры энергосбережения в сельском хозяйстве.
10. «Безопасная, чистая и эффективная энергия» и направление развития энергетики в Казахстане до 2030 года.
11. Приборы и устройства для теплотехнических измерения.
12. Исследование отопительной теплонасосной установки
13. Термоэлектрический тепловой насос.
14. Изучение гидроэнергетических ресурсов РК и конструкции гидроэнергетических установок.
15. Изучение принципов работы, характеристик и расчетов солнечных установок (расчеты солнечного коллектора, теплообменников и баков-аккумуляторов) для систем солнечного теплоснабжения и горячего водоснабжения.
16. Изучение принципов работы, характеристик и расчетов солнечных установок для сушки продуктов сельскохозяйственного производства.
17. Определение кадастровых характеристик ветроэнергоресурсов Республики Казахстан и возможности использования их в сельском хозяйстве.
18. Изучение термических и механических характеристик геотермальных ресурсов Республики Казахстан и возможности использования их для систем теплоснабжения и горячего водоснабжения.
19. Изучение гидроэнергетических ресурсов Республики Казахстан, принципов работы и характеристик малых ГЭС. Изучение гидроэнергетических ресурсов Республики Казахстан и расчетов гидроэнергетических установок.
20. Изучение возможности использования вторичных энергоресурсов в сельском хозяйстве и расчет теплоутилизатора с помощью Н,d – диаграммы влажного воздуха.
21. Расчет сравнительной экономической эффективности использования возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве вместо традиционных источников энергии.
22. Идеальные циклы ДВС. Схемы холодильных установок.
23. Расчеты процессов горения топлива.
24. Схемы ТЭЦ, КЭС, АЭС, тепловых насосов.
25. Классификация токсичных выбросов.
26. Схемы гелиоколлекторов, ветроагрегатов и биоэнергетических установок.
27. Методика расчёта площади поверхности гелиоколлекторов.

5 Перечень вопросов для промежуточного и итогового контроля

1. Основное направления и значения использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии
2. Солнечная энергия. Особенности солнечной энергии как источников энергетического ресурса.
3. Характеристика солнечной радиации и ее измерение. Изменение суммарной среднесуточной солнечной радиации, приходящиеся на горизонтальную поверхность, в зависимости от географической широты.
4. Преобразование солнечной энергии в теплоту, работу и электричество.
5. Получение холода с помощью солнечной энергии. Способы и принципиальные схемы.
6. Системы солнечного теплоснабжения и горячего водоснабжения.
7. Основные элементы улавливания радиационного излучения.
8. Солнечные коллекторы, фотоэлектрические и термоэлектрические генераторы. Расчет и проектирование солнечных установок.
9. Энергия ветра. Основные направление использования энергии ветра в сельском хозяйстве.
10. Характеристика ветрового потока. Изменение скорости ветра по регионам и зонам Республики Казахстан. Принципы преобразования энергии ветра в электрическую и механическую энергии.
11. Основные теории ветроэнергетических установок. Расчет ветродвигательных установок.
12. Геотермальная энергия. Геотермальные ресурсы Республики Казахстан.
13. Термические и механические характеристики термальных вод, их классификация. Основные направления использования термальной энергии в сельском хозяйстве.
14. Использования термальных вод для систем отопления, горячего водоснабжения и производства электрической энергии. Расчет геотермальных систем теплоснабжения.
15. Гидравлическая энергия. Основные принципы использования энергии водного потока.
16. Микро ГЭС, схемы, типы, характеристика и элементы микро ГЭС. Использования гидроэнергии в сельском хозяйстве.
17. Энергия биогаза. Способы получения биогаза из биомассы.
18. Биогазовые установки. Типы, основные элементы и технологические схемы.
19. Расчет выхода биогаза из навоза, отходов животноводческого объекта и других сельскохозяйственных производств.
20. Использование сбросной теплоты тепловых и атомных электростанций, промышленных предприятий, газокомпрессорных станций магистральных газопроводов.
21. Регенерация теплоты на фермах.
22. Выбор и обоснования применения системы солнечного теплоснабжения и горячего водоснабжения.
23. Расчет теплопроизводительности солнечной установки, КПД коллектора солнечной энергии и всей установки.
24. Методы расчета системы солнечного теплоснабжения и горячего водоснабжения для конкретного сельскохозяйственного объекта.
25. Расчет мощности ветроэнергетических установок.
26. Выполнение ветроэнергетических расчетов и определение ветроэнергоресурсов района.
27. Расчет комбинированной ветро-гелио установки.
28. Расчет аккумулятора энергии для возобновляемых источников энергии.
29. Расчет биогазовых установок. Расчет установки по использованию вторичных энергетических ресурсов.
30. Расчет эффективности использования установок по использованию нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в производстве, коммунально-бытовом хозяйстве.
31. Способы измерения температур и давления в теплотехнике (контактные и бесконтактные методы)
32. Ознакомление с устройствами приборов для измерения солнечной радиации (актинометр, альбедометр, балансомер типа М-10)
33. Определение прямой и рассеянной солнечной радиации
34. Определения коэффициента эффективности поглощающей панели.
35. Определение произведение общего коэффициента тепловых потерь коллектора и коэффициента эффективности поглощающей панели.
36. Исследование пропускательной способности света прозрачными покрытиями гелиоколлектора.
37. Определение кадастровых характеристик ветроэнергоресурсов РК
38. Изучения гидроэнергетических ресурсов РК и конструкции. биоэнергетических установок.
39. Расчёт площади поверхности гелиоколлектора.
40. Подбор и расчёт для подогрева воздуха теплотой геотермальных вод.
41. Ресурсы и месторождения глубинного тепла Земли.
42. Использования геотермальных ресурсов. Технология извлечения тепловой энергии Земли. Системы генерации электроэнергии.
43. Использования низкотемпературного тепла Земли и грунтовых вод для тепло-хладо снабжения. Устройство и принципы работы тепловых насосов. Расчет теплопроизводительности установок по использованию тепла Земли.
44. Основные технико-экономические показатели установок нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.
45. Сравнительная эффективность возобновляемых источников энергии. Возможные варианты энергосбережения и их сравнение.
46. Определение области эффективного использование установок возобновляемой энергии. Энерго-экологическая эффективность возобновляемых источников энергии.
47. Энергосбережение. Актуальность проблемы. Поиск путей решения; перспективы.
48 Энергосбережение с применением нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.
49. Вторичные энергетические ресурсы и энергосбережение.

6 Информация по оценке достижений студентов
6.1 Система оценивания
Уровень Ваших достижений по программе курса оценивается по шкале итоговых оценок, принятой в кредитной технологии обучения (таблица 1).

Таблица 1
Оценка по
буквенной
системе
Баллы
%-ное
содержание
Оценка по
традиционной
системе

А
4,0
95- 100
Отлично

А-
3,67
90-94
Отлично

В+
3,33
85-89
Хорошо

В
3,0
80-84
Хорошо

В-
2,67
75-79
Хорошо

С+
2,33
70-74
Удовлетворительно

С
2,0
65-69
Удовлетворительно

С-
1,67
60-64
Удовлетворительно

D+
1,33
55-59
Удовлетворительно

D-
1,0
50-54
удовлетворительно

F
0
0-49
Неудовлетворительно

Оценка рейтинга допуска (РД) накапливается Вами в течение семестра. Каждый вид учебной работы оценивается по 100-балльной шкале и включается в рейтинг допуска с учетом весового коэффициента в соответствие с таблицей 2.

Таблица 2. Рейтинг допуска. Значимость каждого вида работ
Параметр
Весовой коэффициент

Расчетно-графические работы
0,6

Рубежная аттестация
0,3

Посещение лекционных занятий
0,1

Итого рейтинг допуска (РД)
1,0


Итоговая оценка выводится, как
И = 0,6РД+0,4Э,
где Э – оценка на экзамене.


6.2 Политика выставления баллов:
Максимальные оценочные баллы проставляются при условии ритмичного выполнения и высокого качества работы. Оценочные баллы тестирования и посещения лекционных занятий проставляются в зависимости от числа правильных ответов и числа пропущенных лекций.

6.3 Перевод оценок при организации академической мобильности обучающихся университета
Перевод оценок по ECTS (Европейская система трансферта (перевода) и накопления кредитов) в балльно-рейтинговую буквенную систему оценки учебных достижений обучающихся РК и обратно осуществляется согласно таблицам 3 и 4.

Таблица 3 - Перевод оценок по ECTS в балльно-рейтинговую буквенную систему оценки учебных достижений обучающихся РК
 Оценка по ECTS

Оценка по
буквенной
системе
Цифровой
эквивалент
баллов
%-ное
содержание
Оценка по
традиционной
системе

А
А
4,0
100
Отлично

В
В+
3,33
85
Хорошо

С
В
3,0
80


D
С
2,0
65
Удовлетворительно

E
D
1,0
50


FX, F
F
0
0
Неудовлетворительно


Таблица 4 - Перевод оценок балльно-рейтинговой буквенной системы РК в оценки по ECTS
Оценка по
буквенной
системе
Цифровой
эквивалент
баллов
%-ное
содержание
Оценка по
традиционной
системе
Оценка по ECTS


А
4,0
95-100
Отлично
А

А-
3,67
90-94



В+
3,33
85-89
Хорошо
В

В
3,0
80-84
Хорошо
С

В-
2,67
75-79



С+
2,33
70-74
Удовлетворительно


С
2,0
65-69
Удовлетворительно
D

С-
1,67
60-64



D+
1,33
55-59



D
1,0
50-54
Удовлетворительно
E

F
0
0-49
Неудовлетворительно
FX, F



7 Политика курса:
- не опаздывать и не пропускать занятия;
- внимательно отслеживать предлагаемый преподавателем сценарий
занятия, активно участвуя в нем;
- отрабатывать лабораторные занятия, пропущенные по уважительным причинам (при наличии допуска из деканата);
- расчетно-графические работы для защиты представлять не позже, чем в предпоследнюю неделю семестра:
- самостоятельно заниматься в библиотеке и дома.

8 Нормы академической этики:
- дисциплинированность;
- воспитанность;
- доброжелательность;
- честность;
- ответственность;
- работа в аудитории с отключенными сотовыми телефонами.
Конфликтные ситуации должны открыто обсуждаться в учебных группах с преподавателем, эдвайзером, а при неразрешимости конфликта доводиться до сотрудников деканата.

9 Список литературы
Основная
1. Болотов А.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники электроэнергии. Учебное пособие. АУЭС. Алматы,2011.-79 с
2. Мукажанов В. Н. Возобновляемые источники энергии. Учебное пособие. АУЭС. Алматы, 2010.-80 с.
3. Нетрадиционные и возобновляемые источники электроэнергии. Конспект лекций/ А.В. Болотов, К.А. Бакенов. АИЭС. Алматы,2007.-40с.
4. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России / П.П. Безруких, Ю.Д. Арбузов, Г.А. Борисов и др. - СПб.: Наука, 2002.-314 с.
5. Твайделл Д. Возобновляемые источники энергии / Д.Твайделл, А.Уэйр. - М.: Эиергоатомиздат, 1990. - 390 с.
6. Девинс Д. Энергия: Пер. с англ / Д.Девинс. - М.: Энергоатомиздат, 1985,-360 с.
7. Виссарионов В.И. Экологические аспекты возобновляемых источников энергии / В.И.Виссарионов, Л.А.Золотов. - М.: МЭИ, 1996. - 156 с.
8. Твайделл Дж, Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. - М.: Энергоатомиздат,1990.- 392с.
9. Ветроэнергетика: Новейшие разработки. –М: Энергоатомиздат, 1992.
10. Борисова Н.Г. Энергосбережение и использование НВИЭ. – Алматы. АИЭС.
11. Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии». КазНАУ – Алматы, 2009.-40с.
12. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Альтернативные источники энергии.-М.: ИП РадиоСофт, 2014.-248 с.
13. Болотов А.В. Методические указания и задания к выполнению расчетнографической работы по дисциплине «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии» -Алматы, АИЭС, 2007.- 11 с.
14. Jойшиев Т. J. ЖаSCыртылатын энергия к™здері: ОKулыK.-Алматы: 2013.-256 б.
Дополнительная
1. Шефтер Я.Н. Использование энергии ветра / Я.Н.Шефтер. - М: Энер-гоатомиздат, 1983. - 200 с.
2. Геотермальное теплоснабжение / А.Г. Гаджиев, Ю.Н. Султанов, П.Н. Ригер и др. - М: Энергоатомиздат, 1984. - 120 с.
3. Вымороков Б.М. Геотермальные электростанции / Б.М.Вымороков. - М -Л.: Энергия, 1966. - 112 с.
4. Энергетическая безопасность и малая энергетика // XXI век: сб. докл: Всероссийской НТК. - СПб., 2002.
5. Оборудование нетрадиционной и малой энергетики: справочник ка-талог / Ю.Д. Арбузов, П.П. Безруких и др. - АО "Новые и возобновляемые источники энергии", 2002. - 167 с.
6. Корбанов Г.П. Установки для использования солнечной энергии: учеб. пособие по курсу "Нетрадиционные источники энергии" / Г.П.Корбанов. - М.: Издательство МЭИ, 1996. - 112 с.
7. Кислогубская приливная электростанция / под общ. Ред. Л.Б. Берн-штейна. - М.: Энергия, 1972. - 263 с.
8. Росс Д. Энергия волн: Первая книга о революции в технике / Д.Росс. -Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 112 с.
9. Мак-Кормик М. Преобразование энергии волн / М.Мак-Кормик. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 137 с.

Заголовок 515

Приложенные файлы

  • doc 15030879
    Размер файла: 123 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий