МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ (ИПЭэФ) ___________________________________________________________________________________________________________
Направление подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника
Профиль(и) подготовки: Автономные энергетические системы
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
"УНИР"
Цикл: | профессиональный | |
Часть цикла: | дисциплины по выбору | |
№ дисциплины по учебному плану: | Б3вв.13.1 | |
Часов (всего) по учебному плану: | 144 | |
Трудоемкость в зачетных единицах: | 4 | 7 семестр |
Лекции | -- | |
Практические занятия | -- | |
Лабораторные работы | 36 час | 7 семестр |
Расчетные задания, рефераты | 108 час самостоят. работы | 7 семестр |
Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) | 108 час | 7 семестр |
Экзамены | -- | |
Курсовые проекты (работы) | -- |
Москва - 2010
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является проведение измерений и наблюдений в области водородной энергетики и технологии, топливных элементов, электрохимических энергоустановок, По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
- самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);
- анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику (ОК-12);
- проводить измерения и наблюдения в области водородной энергетики и технологии, топливных элементов, электрохимических энергоустановок, составлять описания проводимых исследований, подготовку данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций (ПК-13);
- готовностью к планированию и участию в проведении плановых испытаний технологического оборудования (ПК-14);
- к поиску научно-технической информации, изучению отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования водородной энергетики и технологии, электролиза, топливных элементов, аккумуляторов, электрохимических энергоустановок с использованием современных методов поиска и обработки информации (ПК-11);
способностью к проведению экспериментов по заданной методике и анализу результатов с привлечением соответствующего математического аппарата (ПК-18);
готовностью к проведению измерений и наблюдений, составлению описания проводимых исследований, подготовке данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций (ПК-19);
Задачами дисциплины являются
· дать информацию обучающимся о технологических процессах при производстве и эксплуатации основных элементов электрохимической и водородной энергетики;
· ознакомить обучающихся с методами проведения измерений и наблюдений в области водородной энергетики и технологии, топливных элементов, электрохимических энергоустановок;
· научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последующем конструировании элементов электрохимической и водородной энергетики.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина относится к части «Дисциплины по выбору» профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Автономные энергетические системы» направления 140100 Теплоэнергетика и теплотехника.
Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Физическая химия», «Теоретическая электрохимия», «Водородная и электрохимическая энергетика», «Физико-химические методы исследований».
Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин «Теоретические основы химических источников тока», «Энергосберегающая автономная энергетика», «Энергосбережение в электрохимических технологиях», а также программы магистерской подготовки.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:
Знать:
общие закономерности химических процессов, элементы химической термодинамики и химической кинетики, адсорбционные процессы, основные свойства растворов, основы учения о катализе;
теорию электролитов, основные законы электрохимической термодинамики, законы химической и электрохимической кинетики;
особенности и характеристики способов получения водорода в щелочных, твердополимерных и высокотемпературных электролизерах, технико-экономическое сравнение различных способов хранения и транспорта водорода, использование водорода в энергетике;
параметры и проблемы электрохимических энергоустановок и их подсистем, законы и методы оптимизации электрохимических процессов и энергоустановок;
основные закономерности термодинамики и кинетики процессов в химических источниках тока, классификацию и параметры первичных, вторичных и топливных элементов;
Уметь:
проводить электрохимические исследования и анализ характеристик электродов, топливных элементов и электролизных ячеек;
проводить исследования физико-химических показателей растворов электролитов, водных и газовых технологических сред, исследования состава и структуры электродов и электролитов;
проводить измерения и оценку вольтамперных, разрядных характеристик первичных и топливных элементов, разрядных и зарядных характеристик аккумуляторов;
Владеть:
методикой электрохимических исследований, обработки результатов и оценки погрешности измерений характеристик электродов, топливных элементов и электролизных ячеек;
методиками проведения измерений и анализа вольтамперных, разрядных характеристик первичных и топливных элементов, разрядных и зарядных характеристик аккумуляторов;
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.
№ п/п | Раздел дисциплины. Форма промежуточной аттестации | Всего часов на раздел | Семестр | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и | Формы текущего контроля успеваемости (по разделам) | |||
лк | пр | лаб | сам. | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 | Исследование композиционных электродов для щелочного электролиза воды | 16 | 7 | -- | -- | 4 | 12 | Подготовка реферата |
2 | Исследование разделительных диафрагм и мембран на основе наноматериалов для электрохимических процессов | 16 | 7 | -- | -- | 4 | 12 | Подготовка реферата |
3 | Синтез литий-металл фосфатов | 16 | 7 | -- | -- | 4 | 12 | Подготовка реферата |
4 | Метод приготовления электродов литиевых аккумуляторов | 16 | 7 | -- | -- | 4 | 12 | Подготовка реферата |
5 | Исследование электрохимической активности электродов-катализаторов для электрохимических устройств | 16 | 7 | -- | -- | 4 | 12 | Подготовка реферата |
6 | Применение метода импедансной спектроскопии | 16 | 7 | -- | -- | 4 | 12 | Подготовка реферата |
7 | Новые компоненты для литий-ионных аккумуляторов | 14 | 7 | -- | -- | 4 | 10 | Подготовка реферата |
8 | Изучение компонентов для литий-ионных аккумуляторов | 16 | 7 | -- | -- | 4 | 12 | Подготовка реферата |
9 | Изучение параметров литий-ионных аккумуляторов | 16 | 7 | -- | -- | 4 | 12 | Подготовка реферата |
Зачет | 2 | 7 | -- | -- | -- | 2 | Презентация и защита реферата | |
Экзамен | -- | -- | -- | -- | -- | -- | -- | |
Итого: | 144 | 36 | 108 |
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения
4.2.1. Лекции - Лекции учебным планом не предусмотрены.
4.2.2. Практические занятия - Практические занятия учебным планом не предусмотрены.
4.3. Лабораторные работы - 7 семестр
темы лабораторных работ и рефератов УНИР:
№1. Исследование композиционных электродов для щелочного электролиза воды.
№2. Исследование разделительных диафрагм и мембран на основе наноматериалов для электрохимических процессов.
№3. Синтез литий-металл фосфатов.
№4. Метод приготовления электродов литиевых аккумуляторов.
№5. Исследование электрохимической активности электродов-катализаторов для электрохимических устройств.
№6. Применение метода импедансной спектроскопии.
№7. Новые компоненты для литий-ионных аккумуляторов.
№8. Изучение компонентов для литий-ионных аккумуляторов.
№9. Изучение параметров литий-ионных аккумуляторов.
4.4. Расчетные задания «Расчетные задания учебным планом не предусмотрены».
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы «Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен».
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Лабораторные занятия проводятся в специализированных лабораториях научного Центра МЭИ «Водородная энергетика и электрохимические технологии», а также включают выездные занятия в ФГУ РНЦ «Курчатовский институт», «Квант», ОИВТ РАН, Медисток», .
Самостоятельная работа включает оформление реферата и подготовку его презентации к защите, подготовку к зачету.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Для текущего контроля успеваемости используется презентация реферата.
Аттестация по дисциплине – зачет.
Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка за реферат.
В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Литература:
1. Нефедкин практикум по курсу Физико-химические методы исследования ( часть 1). М.: Издательский дом МЭИ, 2с.
2. Кедрuнскuй И. А., Li-ионные аккумуляторы. Красноярск: ИПК «Платина», 20с.
3 Химические источники тока: Справочник./ Под ред. и . М.: Изд-во МЭИ, 20с.
4. , Пак Химические источники тока для портативной аппаратуры: Справочник. СПб.: Химиздат,2003.-123 с.
5. , , Фатеев технологии для водородной энергетики: МЭИ, 2007г. (ИОР ИОП)
6. Коровин элементы и электрохимические энергоустановки. МЭИ. 2005 г.
7.2. Электронные образовательные ресурсы: лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: http://www.xumuk.ru/, http://www.biohim.ru/.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для обеспечения освоения дисциплины используется инновационное оборудование в специализированных лабораториях научного Центра МЭИ «Водородная энергетика и электрохимические технологии».
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» и профилю «Автономные энергетические системы».
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:
к. т.н., доцент
"СОГЛАСОВАНО":
Директор ИПЭэФ
д. т.н. профессор
"УТВЕРЖДАЮ":
Зав. кафедрой ХиЭЭ
д. т.н. профессор
