НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет энергетики
Кафедра систем электроснабжения
“УТВЕРЖДАЮ”
Декан ФЭН
____________________
“___ ”______________200 6 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины
Энергосбережение в системах электроснабжения.
ООП бакалавриата по направлению 140200, Электроэнергетика
Факультет Энергетики
Курс 4, семестр 8
Лекции 34 часа
Практические работы 0 часов
Лабораторные работы 0 часов
РГЗ, 8 семестр
Самостоятельная работа 42 часа
Зачёт, 8 семестр
Всего 76 часов
Новосибирск
2006
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 140200 - Электроэнергетика.
Регистрационный номер ГОС 215 тех/бак, утв. 02.03.2000 г.
Шифр дисциплины в ГОС – ОПД. Ф.09, дисциплина относится к федеральному компоненту, шифр дисциплины по учебному плану – 3011.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Системы электроснабжения предприятий, протокол № 5 от 31 августа 2006г.
Программу разработал
Доцент кафедры СЭСП, к. т.н., доцент
Заведующий кафедрой
Профессор, д. т.н.
.
Ответственный за основную
доцент каф. АЭЭС, к. т.н., доцент
1. Внешние требования
Общие требования к образованности:
1. Квалификационная характеристика выпускника.
1.1.Область профессиональной деятельности - электроэнергетика.
1.2. Объекты профессиональной деятельности выпускника являются:
- электрические станции и подстанции, линии электропередачи,
электроэнергетические системы;
- системы электроснабжения объектов техники и отраслей
хозяйства;
- электроэнергетические, - технические, - физические и
-технологические установки высокого напряжения;
- устройства автоматического управления и релейной защиты в
электроэнергетике;
- энергетические установки, электростанции и комплексы на базе
нетрадиционных и возобновляемых источников энергии
- гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки.
1.3. Виды профессиональной деятельности.
Бакалавр по направлению «Электроэнергетика» в соответствии с фундаментальной и специальной подготовкой может выполнять следующие виды деятельности:
- конструкторско-технологическая;
- научно-исследовательская;
- организационно-управленческая.
- эксплуатационная.
Конкретные виды деятельности определяются содержанием образовательно-профессиональной программы, разрабатываемой вузом.
1.4. Возможности профессиональной адаптации.
Бакалавр по направлению «Электроэнергетика» может быть подготовлен к участию
в решении следующих задач:
- проектных;
- сервисных;
- монтажно-наладочных.
1.5. Задачи профессиональной деятельности выпускника.
Бакалавр по направлению подготовки «Электроэнергетика» подготовлен к решению
следующих профессиональных задач:
а). Конструкторская и технологическая деятельность:
- расчет схем и элементов основного оборудования, вторичных цепей, устройств
защиты и автоматики электроэнергетических объектов;
- расчеты режимов работы электроэнергетических установок различного назначения,
определение состава оборудования и его параметров, схем электроэнергетических объектов;
- разработка технологических узлов электроэнергетического оборудования в составе
творческого коллектива.
б). Научно-исследовательская деятельность:
- выполнение экспериментальных исследований по заданной методике, обработка
результатов экспериментов;
- участие в разработке новых методов и технических средств испытаний
параметров технологических процессов и изделий под руководством инженера;
в).Организационно-управленческая деятельность:
- координация деятельности членов трудового коллектива;
- обеспечение соблюдение производственной и трудовой дисциплины;
- контроль над соблюдением требований безопасности жизнедеятельности ;
- обеспечение соблюдения заданных параметров технологического процесса и
качества вырабатываемой продукции;
г)Эксплуатационная деятельность:
- определение и обеспечение эффективных режимов технологического процесса
по заданной методике;
- контроль режимов работы оборудования объектов электроэнергетики;
- осуществление оперативных изменений схем, режимов работы энергообъектов;
- составление и оформление оперативной документации, предусмотренной
правилами эксплуатации оборудования и организации работы;
- участие в наладочных, ремонтных и профилактических работах на объектах
электроэнергетики.
2. Квалификационные требования.
Для выполнения профессиональных задач бакалавр:
- выполняет работы по информационному обслуживанию, организации производства
труда и управлению, метрологическому обеспечению, техническому контролю;
- участвует в работке и реализации мероприятий по энергосбережению;
- участвует в работах по осуществлению исследований, в разработке и проведении
необходимых мероприятий, связанных с испытаниями оборудования и внедрением его в эксплуатацию;
- изучает и анализирует необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы, обобщает и систематизирует их, проводит необходимые расчеты, используя современные технические средства;
- составляет графики работ, заказы, заявки, инструкции, пояснительные записки, схемы и другую техническую документацию, а также установленную отчетность по утвержденным формам и в установленные сроки;
-следит за соблюдением установленных требований, действующих норм,
правил и стандартов;
- способствует развитию творческой инициативы, рационализации, изобретательства, внедрению достижений отечественной и зарубежной науки, техники, использованию передового опыта, обеспечивающий эффективную работу подразделения, предприятия.
3. Требования ГОС к обязательному минимуму содержания учебной дисциплины:
Специализация – СП.04, Энергосбережение; шифр дисциплины – 4005; часы – 76.
Содержание учебной дисциплины - Информация об основных показателях энергопотребления, методика обследования промышленных объектов с целью выявления ресурсов энергосбережения, организационно - технические мероприятия и технические средства реализации энергосберегающих мероприятий. Оценка экономической эффективности энергосберегающих мероприятий.
.
2. Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенности (принципы) построения дисциплины описываются в табл. 2.
Таблица 2
Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенность (принцип) | Содержание |
Основание для введения курса | Стандарт специальности |
Адресат курса | Студенты, обучающиеся по направлению 140200, Электроэнергетика |
Главная цель | Формирование знаний в области энергосбережения. |
Ядро курса | Основные показатели энергопотребления. Методика обследования промышленных объектов с целью выявления ресурсов энергосбережения. Организационно - технические мероприятия и технические средства реализации энергосберегающих мероприятий. Оценка экономической эффективности энергосберегающих мероприятий. |
Уровень требований по сравнению с ГОС | Соответствует требованиям Стандарта. |
Объём курса в часах | 34 часа лекций. |
Основные понятия курса | Энергоресурсы и энергоносители, энергетический баланс, эксергия и эксергетический баланс, эффективность систем учёта энергии, экономическая эффективность энергосберегающего мероприятия, декомпозиция и агрегирование объекта, энергосбережение – процесс. |
Направленность курса на развитие общепредметных, общеинтеллектуальных умений, обладающих свойством переноса | Обобщение, анализ, постановка задачи, синтез, классификация, моделирование. |
Практическая часть курса | Методика обследования промышленных объектов с целью разработки мероприятий по энергосбережению. Ранжирование мероприятий по эффективности и разработка плана их реализации. Управление процессом энергосбережения. |
Учёт индивидуальных особенностей студентов | Каждому студенту предоставляется возможность индивидуального выбора темы расчётно-графического задания. |
Особая технология организации учебного процесса | Рейтинговая система по дисциплине. |
Области применения полученных знаний и умений | В профессиональной деятельности специалистов |
Описание основных "точек" | Контроль посещения лекций, выполнение и защита курсовой работы, теоретический зачёт по курсу. |
Дисциплина и современные информационные технологии | Организация информационного обеспечения систем автоматики, сети ЭВМ, автоматизированные рабочие места. |
Дисциплина и современное состояние науки и практики | Применение новых энергосберегающих технологий промышленного производства. Управление процессом энергосбережения с использованием современных технических средств и информационных технологий. |
3. Цели учебной дисциплины
Цели учебной дисциплины описываются в табл. 3.
Таблица 3
После изучения дисциплины студент будет
Номер цели | Содержание цели |
иметь представление: | |
1 2 3 4 | Об энергетическом «потоке» от этапа добычи первичных энергоносителей до отдельных электроприёмников. О назначении и видах энергетических и эксергетических балансов. Об энергосбережении, как о процессе. О принципах управления процессом энергосбережения. |
Знать: | |
5 6 7 8 | Виды организации энергоучёта и характеристиках его качества. Методику обследования промышленных объектов с целью выявления энергоресурсов энергосбережения. Методику оценки эффективности энергосберегающих мероприятий. Пути и методы энергосбережения |
Уметь: | |
9 10 11 12 | Выявлять ресурсы энергосбережения. Разрабатывать энергосберегающие мероприятия. Оценивать экономическую эффективность отдельных мероприятий и их комплексов. Управлять процессом энергосбережения. |
иметь опыт | |
13 | Анализа систем энергоснабжения, разработки энергосберегающих мероприятий с оценкой их экономической эффективности. |
4. Содержание и структура учебной дисциплины
Темы лекционных занятий | Часы | Ссылки на цели |
Введение. Цель и задачи курса. Проблема энергосбережения. Источники и потребители энергии. Виды энергоресурсов и энергоносителей. Энергетические потоки и потери энергии в системах производства, транспортировки и потребления энергии. Структурная схема организации, производства и потребления энергии на различных уровнях. | 2 | 1,3 |
Энергобалансы. Понятие энергетического баланса. Понятие эксергии. Эксергетические балансы. Формы представления балансов. Цели и задачи анализа энергетических и эксергетических балансов. | 2 | 2,6,9,13 |
Системы учёта энергии. Совершенная (оптимальная) система учёта. Требования к системам учёта. Учёт энергии и энергоносителей. Показатели, характеризующие качество системы учёта. Пути увеличения эффективности систем учёта. | 4 | 5,9,11,13 |
Методика обследования промышленных объектов. Оценка экономической эффективности энергосберегающих мероприятий. Декомпозиция и агрегирование объекта. Использование энергобалансов и математических моделей для выбора направлений и разработки энергосберегающих мероприятий. Обобщённый показатель эффективности энергосбережения и его расчёт с использованием ранжировки мероприятий. | 6 | 3,4,6,7,9 |
Экономия электроэнергии у потребителя. Пути энергосбережения. Классификация потерь электроэнергии. Методы расчёта потерь электроэнергии. Мероприятия по энергосбережению в системах энергоснабжения и электроприёмниках при проектировании и эксплуатации. Энергетические характеристики. Энергосбережение в технологических установках общепромышленного назначения. | 14 | 7,8,10,13 |
Экономия тепловой энергии. Виды используемых в промышленности теплоносителей. Основные потребители тепловой энергии. Уменьшение потерь тепловой энергии. Технические средства утилизации вторичных энергоресурсов. | 4 | 8,10,13 |
Управление энергосбережением. Энергосбережение, как процесс. Возможности формализации и управления энергосбережением. Первичный и основной энергоаудиты. Непрерывный энергоаудит (мониторинг). Отчёт по энергоаудиту. | 2 | 3,4,12,13 |
Заключение. Краткое подведение итогов изучения курса. |
5. Учебная деятельность
В течение семестра студенты выполняют расчётно-графическое задание в виде написания реферата, который посвящён одной из проблем энергосбережения. Тема выбирается каждым студентом самостоятельно из списка приведенного ниже или предлагается им самостоятельно.
Примерный перечень тем для написания реферата:
1. Энергосберегающие мероприятия в СЭ промышленных предприятий.
2. Методы оценки экономической эффективности энергосберегающих мероприятий.
3. Оценка экономической эффективности управления режимами потребления электроэнергии
с помощью потребителей-регуляторов.
4. Энергосберегающие мероприятия в технологических установках общепромышленного назначения.
5. Оценка экономической эффективности компенсации реактивных нагрузок в СЭПП.
6. Оценка экономической эффективности энергосберегающих мероприятий в установках электрического освещения.
7. Оценка экономической эффективности энергосбережения от применения глубоких вводов высокого напряжения в СЭПП.
8. Сравнительная оценка экономической эффективности КРМ в СЭПП.
9. Оценка экономической эффективности замены малозагруженных АД на электродвигатели меньшей мощности.
10. Сравнительная оценка экономической эффективности КРМ в СЭПП использования БКВ и БКН.
11. Энергосбережение в компрессорных установках.
12. Энергосбережение в установках электрического освещения.
13. Энергосберегающие технологии.
14. Энергосбережение при производстве сварочных работ.
15. Энергосбережение в различных отраслях промышленного производства.
После выбора темы студентом, производится её утверждение преподавателем. Тема утверждается после собеседования.
6. Правила аттестации студентов по учебной дисциплине
Аттестация проводится в соответствии с планом ООП – зачёт (6 семестр). К аттестации допускаются студенты, выполнившие и защитившие курсовую работу. Студенты аттестуются в соответствии с рейтинговой системой, приведенной в Приложении.
При проведении зачёта используются контролирующие материалы, образцы которых приведены в п.8. Зачёт проводится в письменной форме.
7. Список литературы
1. , Чуланов электроэнергии в промышленности: Справочник.-М.: Энергия.1982г..
2. кономия электроэнергии в промышленности.-М.:Энергоатомиздат.1983.
3. Эффективное использование электроэнергии./ под редакцией К. Смита. Пер. с англ..-М.: Энергоатомиздат.1981г..
4. , Стрельников электроэнергии на промышленных предприятиях.-Новосибирск:НЭТИ.1987г..
5. , , . Экономия электроэнергии на промышленных предприятиях.-М.: Высшая школа.1990г..
6. , . Методические вопросы экономии энеогресурсов.-М: Энергоатомиздат. 1990г..
8. Контролирующие материалы для аттестации студентов по дисциплине
Вопросы для зачёта по курсу Энергосбережение:
1. Основные понятия: первичные и вторичные энергоресурсы, энергоносители, первичные и вторичные энергоносители. Проблема энергосбережения, причины её появления и возможные пути решения.
2. Восполняемые и не восполняемые энергоресурсы. Структурная схема энергопотребления в промышленности. Основные виды потребителей электроэнергии на промышленных предприятиях.
3. Основной энергетический поток и потери энергии в системе: добыча первичных энергоносителей, производство, транспортировка и потребление энергии. Простейшие структурные схемы энерго и промышленного производств.
4. Структурная схема организации энергетического потока от производителя энергии до потребителя (макро, средний и микро уровни). Функции каждого из уровней этой структуры при решении задачи энергоснабжения потребителей.
5. Энергетический и эксергетический балансы. Понятие эксергии. Их назначение и формы представления . Энергетический и эксергетический коэффициенты полезного действия.
6. Система учёта, как основа рационального использования энергии. Требования к системам учёта энергии. Виды учёта. Технические средства учёта электрической и тепловой энергии.
7. Показатели характеризующие качество системы учёта. Пути увеличения качества системы учёта.
8. Методика обследования промышленных потребителей с целью выявления резервов энергосбережения.
9. Оценка экономической эффективности энергосберегающих мероприятий. Обобщённый показатель эффективности и его расчёт. Показатели-признаки для ранжировки энергосберегающих мероприятий.
10. Пути энергосбережения. Классификация и причины появления потерь электроэнергии.
11. Методы расчёта потерь электроэнергии.
12. Энергосберегающие мероприятия при проектировании систем электроснабжения.
13. Энергосберегающие мероприятия при эксплуатации систем электроснабжения.
14. Энергосберегающие мероприятия при эксплуатации технологического оборудования. Энергетические характеристики технологического оборудования.
15. Энергосбережение при производстве сжатого воздуха.
16. Энергосбережение при производстве сварочных работ.
17. Схема ограничения холостого хода сварочных трансформаторов и принцип её действия.
18. Схема параллельной работы сварочных трансформаторов.
19. Энергосбережение в установках электрического освещения и вентиляционных установках.
20. Вторичные энергоресурсы и их утилизация с помощью тепловых насосов. Принцип действия тепловых насосов.
21. Тепловые трубы и их использование для утилизации вторичных энергоресурсов.
22. Теплообменники и их использование для утилизации вторичных энергоресурсов.
23. Энергосбережение как процесс. Управление энергосбережением.
24. Общая стратегия управления энергосбережением, её этапы, энергоаудиты, отчёт по энергоаудиту.
9. Приложение
Рейтинговая система
1. Баллы, которые студент может получить в течение семестра:
Посещение лекций – 0-16 баллов;
1.2. Выполнение и защита реферата– 20-30 баллов;
Итого в течение семестра студент может набрать баллы: минимум – 20 баллов; максимум – 46 баллов.
2. Если количество баллов набранное студентом превышает 43, то ему выставляется «Зачёт» без формальной его сдачи (автоматически).
3. Если количество баллов набранное студентом меньше, чем 43, ему необходимо сдавать зачёт.
4. Студент допускается к зачёту, если набранное им количество баллов равно 20 и более.
