Раздел 1. Возобновляемые виды энергии и энергоустановки на их основе

Тема 1. Общая характеристика и перспективы использования возобновляемых видов энергии

Расчеты основных категорий потенциала различных видов возобновляемой энергии.

Раздел 2. Принципы использования солнечной энергии

Тема 2. Способы и устройства преобразования лучистой возобновляемой энергии. Гелиоэнергетика

Расчет потенциала солнечной энергии. Расчет теплового приемника.

Расчет основных параметров СЭС на основе солнечных прудов.

Расчет основных параметров СЭС с параболическими и параболоцилиндрическими концентраторами.

Расчет температурного поля тепловых потерь, отвода тепла, оптического КПД. Селективные покрытия, их разновидности и свойства.

Расчет систем солнечного теплоснабжения.

Составление схем с космическими СЭС.

Раздел 3. Энергия ветра и источники на ее основе

Тема 3. Способы и устройства преобразования механической возобновляемой энергии. Ветроэнергетика

Подбор ветроагерегата и определение его основных характеристик.

Получение энергетических характеристик ветроколеса.

Расчет баланса энергии в ВЭУ и определение основных энергетических характеристик.

Проектирование способов размещения ВЭС.

Раздел 4. Использование энергии перемещения водных потоков

Тема 4. Способы и устройства преобразования механической возобновляемой энергии. Волновая энергия

Определение потенциала установок волновой энергетики.

Расчет использования энергии волн при непрерывном волновом движении.

Определение потенциала энергии приливов.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Расчет подведенной и полезной мощности ВлЭУ и ВлЭС.

Расчет энергетических характеристик элементов ВлЭУ.

Выбор и обоснование основных параметров оборудования ПЭС.

Тема 5. Способы и устройства преобразования механической возобновляемой энергии. Гидроэнергетика

Определение гидравлических и энергетических параметров источников потенциала МГЭ.

Измерение напора и расхода воды.

Определение гидрометрических характеристик источника потенциала МГЭ.

Определение и расчет энергетических характеристик МГЭС.

Модельные и натурные испытания гидроагрегатов.

Выбор и обоснование основных параметров гидроагрегатов МГЭС.

Раздел 5. Источники на основе геотермальной энергии

Тема 6. Способы и устройства преобразования тепловой возобновляемой энергии. Геотермальная энергия

Расчет теплосодержания глубинных пород Земли.

Определение потенциала геотермальной энергии.

Выбор и обоснование основных параметров оборудования ГеоТЭС.

Определение энергетических характеристик ГеоТЭС.

Расчет потенциала низкотемпературного тепла и определение основных влияющих на него факторов.

Раздел 6. Биомасса как источник энергии

Тема 7. Способы и устройства преобразования тепловой возобновляемой энергии. Энергия биомассы

Определение энергетических характеристик биоэнергетических установок.

Составление схем использования биоэнергии в различных процессах (сжигание, пиролиз, сбраживание, анаэробное разложение и т. д.).

Расчет основных сооружений технологической схемы с биоэнергетической установкой.

Раздел 7. Использование низкотемпературного тепла земли, воды, воздуха

Тема 8. Способы и устройства преобразования тепловой возобновляемой энергии. Тепловая энергия океана. Теплонасосные установки

Определение энергетических характеристик ОТЭС.

Составление баланса энергии ТНУ. Определение коэффициента преобразования тепла. Расчет энергетических характеристик компонентов ТНУ.

Раздел 8. Аккумуляция и транспорт энергии

Тема 9. Аккумуляция теплоты. Энергетические комплексы и их проектирование

Выбор способа аккумуляции и передачи теплоты для различных энергоустановок на базе возобновляемых энергоресурсов.

Определение КПД аккумуляции и расчет основных энергетических характеристик.

Определение энергетических характеристик этапов преобразования энергии и всей установки в целом. Измерение основных параметров и характеристик в установившихся и переходных режимах.

Определение основных энергетических параметров ЭК и ЭТК с аккумуляторами энергии разного вида. Определение энергетических характеристик и КПД.

Расчет энергетических параметров энергоустановок и станций на базе ВВЭ.

Раздел 8. Аккумуляция и транспорт энергии

Тема 10. Режимы работы и автоматизация энергоустановок возобновляемой энергии

Анализ, выбор и обоснование параметров энергоустановок и станций на базе ВВЭ при их работе на изолированного потребителя и энергосистему для автоматического управления. Разработка элементов САПР, их информационного и программного обеспечения.

Расчеты краткосрочных и длительных режимов работы энергоустановок на базе разных ВВЭ в целях обоснования их основных проектных параметров.

Структура и система управления энергообъектами в электроэнергетике. Разработка элементов АСДУ, их информационного и программного обеспечения. Автоматизированные системы. Информационное и программное обеспечение.

Разработка элементов АСУ ТП, их информационного и программного обеспечения. Управление технологическими процессами (АСУ ТП) энергообъектов на базе ВИЭ и их особенности.

5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

5.1. Паспорт фонда оценочных средств по дисциплине Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии.

Таблица 5.1

Контролируемые разделы дисциплины

Код контролируемой компетенции

Этап

Способ оценивания

Оценочное средство

Все разделы дисциплины

ОПК-1

ОПК-2

ОПК-3

начальный

Зач

Контрольные вопросы для зачетов

ПК-1

ПК-2

ПК-3

основной

ОС, Э

Типовые темы семинарских выступлений, контрольные вопросы для экзаменационных билетов

ПК-4

ПК-5

завершающий

ГЭ, З

Контрольные вопросы на ГЭ

Зач- зачет;

Э – экзамен;

ОС – оценивание на семинарском выступлении аспиранта;

ГЭ – государственный экзамен;

З – защита научно-квалификационной работы (рецензирование, коллективное оценивание ГЭК).

5.2. Оценочные средства для текущего контроля и промежуточной аттестации

Цель контроля – получение информации и соответствие ее результатам обучения.

5.2.1. Текущий контроль

Текущий контроль успеваемости учащихся, т. е. проверка усвоения учебного материала по дисциплине «Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии», организован как устный опрос.

Текущая самостоятельная работа аспиранта направлена на углубление и закрепление знаний и развитие практических умений.

5.2.2. Список вопросов для проведения текущего контроля и устного опроса обучающихся:

ТЕСТ № 1

1. Энергетическая проблема. Ископаемые и возобновляемые энергетические ресурсы.

2. Оценить, на сколько лет хватит запасов угля (4,851012 т .у. т., теплота сгорания 1 кг твердого условного топлива составляет 29,3 МДж) при сохранении мирового потребления энергии на уровне 8 ТВт.

ТЕСТ № 2

1. Научные принципы использования возобновляемых источников энергии. Экологические и социально-экономические последствия развития энергетики на основе возобновляемых источников энергии.

2. Оценить мощность тепловых потерь через одну внешнюю стену площадью 7,5 м2 жилого дома при температуре наружного воздуха –20 C, если тепловое сопротивление стены равно 0,24 Вт/(м2 ºК).

ТЕСТ № 3

1. Основы использования возобновляемых источников энергии. Солнечное излучение в космосе.

2. Зная, что расстояние от Солнца до Земли в июле равно 152,1 млрд. км, а внеатмосферная интенсивность солнечной радиации составляет 1,33 кВт/м2, оценить мощность солнечного излучения.

ТЕСТ № 4

1. Солнечное излучение вблизи поверхности Земли.

2. Оценить равновесную температуру пластины, находящейся в вакуумированном объёме, зачернённая поверхность которой обращена к солнечным лучам (перпендикулярно), а противоположная имеет поглощательную способность, близкую к нулю. Считать, что через атмосферу и стекло проходит 70% солнечной энергии; (s=5,67´108 Вт/(м2 ºК4).

ТЕСТ № 5

1. Влияние ориентации и движения приемной поверхности. Расчет валового потенциала солнечной радиации.

2. Оценить, во сколько раз освещённость площадки солнечными лучами в полдень 22 июня больше, чем 22 января. Площадка наклонена на юг под углом 45°, широта местности 53º20' (Барнаул) , максимальное склонение 23º27'.

ТЕСТ № 6

1. Преобразование солнечной радиации в тепловую энергию. Селективные покрытия.

2. Оценить равновесную температуру находящейся в вакуумированном объёме пластины, поверхность которой, имеющая степень селективности 20, обращена к солнечным лучам (перпендикулярно), а поглощательная способность противоположной ‒ близка к нулю. Считать, что через атмосферу и стекло проходит 70% солнечной энергии; (s=5,67´108 Вт/(м2 ºК4).

ТЕСТ № 7

1. Солнечные коллекторы.

2. Используя номограмму, оценить КПД солнечного коллектора с селективным покрытием абсорбера при энергетической освещённости 600 Вт/м2 и температуре воздуха –10 C.

ТЕСТ № 8

1. Солнечные водогрейные установки.

2. Оценить, какую суммарную площадь должны иметь солнечные коллекторы для того, чтобы при энергетической освещённости 600 Вт/м2 и КПД коллектора 60%, за три часа нагреть 100 л воды от 15 °C до 45 °C; теплоемкость воды 4,217 кДж/(кг°К).

ТЕСТ № 9

1. Пассивные системы использования солнечной энергии.

2. Оцените энергетическую освещённость стены южного фасада в полдень 22 декабря; широта местности 53°20' (Барнаул), максимальное склонение 23°27'.

ТЕСТ № 10

1. Фотоэлектрическая генерация. Вентильная фото-ЭДС. Устройство фотоэлемента и его вольтамперная характеристика. Фотоэлектрические модули и фотоэлектрические батареи.

2. Оцените, какую суммарную площадь фотоэлементов должна иметь солнечная батарея с КПД=12%, чтобы при энергетической освещённости 600 Вт/м2 вырабатывать электрическую мощность 1 кВт.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5