Теоретические основы энергосбережения в пищевой промышленности 
1 Цель и задачи изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины «Теоретические основы энергосбережения в пищевой промышленности» является освоение студентами теоретических и практических методов получения, преобразования, передачи и использования теплоты для выбора энергосберегающего теплотехнического оборудования и реализации эффективных режимов при его эксплуатации, максимальной экономии топливно-энергетических ресурсов, интенсификации и оптимизации технологических процессов, выявления и использования вторичных энергетических ресурсов.
Задачи дисциплины «Теоретические основы энергосбережения в пищевой промышленности» :
-формирование у студентов знаний по теплотехнической терминологии, законов преобразования энергии, использования теплоты в различных теплотехнических устройствах;
-ознакомление студентов с принципами действия энергетических установок, теплоэнергетического оборудования, принципами действия холодильных, компрессорных, паросиловых установок;
- дать студентам инженерные способы теплового расчета теплового оборудования.
2 Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Теоретические основы энергосбережения в пищевой промышленности» входит в состав вариативной части математического и естественнонаучного цикла ООП, изучается в пятом семестре. При изучении дисциплины используются знания, полученные в ранее освоенных дисциплинах: «Физика», «Теплотехника», «Высшая математика». Знания, умения и навыки, полученные при освоении данной дисциплины, необходимы для изучения специальных технических дисциплин и используются для дальнейшей профессиональной деятельности.
3 Требования к результатам освоения дисциплины
3.1 Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций (в соответствии с ФГОС направления 15.03.02 Технологические машины и оборудование):
№ компетенции | Содержание компетенции |
ОК 9 | способен к целенаправленному применению базовых знаний в области математических, естественных, гуманитарных и экономических наук в профессиональной деятельности |
ОК 11 | умеет выбирать основные и вспомогательные материалы и способы реализации основных технологических процессов и применять прогрессивные методы эксплуатации технологического оборудования при изготовлении изделий машиностроения |
ОК 12 | умеет применять современные методы для разработки малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых машин, приводов, систем, различных комплексов, машиностроительных технологий, обеспечивающих безопасность жизнедеятельности людей и их защиту от возможных последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий, умение применять способы рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов в машиностроении |
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
- методы получения, преобразования и использования энергии; экологические проблемы теплоэнергосбережения; основные энергосберегающие процессы; эффективность использования вторичных теплоэнергоресурсов; методы анализа эффективности использования тепловой энергии, принципы действия тепловых машин и основного теплоэнергетического оборудования; основные технологические и вспомогательные потребители энергии в отрасли;
Уметь:
- применять комплекс полученных знаний для практического использования при анализе работы теплотехнического оборудования;
- пропагандировать идеи теплоэнергосбережения на всех уровнях управления производством;
- использовать основные законы термодинамики и теплообмена в инженерной деятельности;
- уметь экспериментально определять теплотехнические характеристики материалов и оборудования;
- экономно и рационально использовать энергию на рабочем месте;
- пользоваться информационными ресурсами об энергосбережении;
- планировать энергосберегающие мероприятия на основе использования вторичных энергоресурсов.
Владеть:
- методикой работы с методическими и нормативными материалами, техническими условиями и стандартами технологического проектирования, расчетом и подбором оборудования.
4 Структура учебной дисциплины
Наименования содержательных модулей | Общее количество часов | Количество зачетных единиц | Очная форма | Заочная форма | ||||||||
Распределение часов по видам занятий | Распределение часов по видам занятий | |||||||||||
Ауд. | ЛК | ЛР | ПЗ (сем) | СР | Ауд. | ЛК | ЛР | ПЗ (сем) | СР | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
Зачетный модуль 1 | ||||||||||||
Содержательный модуль 1. Сущность энергосбережения. Энергетические ресурсы | 6 | 4 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 10 | ||||
Содержательный модуль 2. Виды и способы получения, преобразования и использования энергии. | 21 | 16 | 4 | 12 | 5 | 2 | 2 | 10 | ||||
Содержательный модуль 3. Основные направления энергосбережения | 14 | 10 | 4 | 6 | 4 | 2 | 2 | 18 | ||||
Содержательный модуль 4. Восполняемые источники энергии | 22 | 17 | 5 | 12 | 5 | 2 | 2 | 16 | ||||
Содержательный модуль 5. Экология и энергосбережение. | 9 | 7 | 3 | 4 | 2 | 10 | ||||||
Всего часов | 72 | 2 | 54 | 18 | 36 | 18 | 8 | 4 | 4 | 64 | ||
Семестровый контроль | ||||||||||||
№ зачетного кредита | Вид контроля | Форма контроля | ||||||||||
Зачетный модуль 1 | зачет | вопросы итогового контроля, контроль на пз |
5 Содержание лекций
№ | Наименование темы | Количество часов по формам обучения | |
очная | заочная | ||
Содержательный модуль 1. Сущность энергосбережения. Энергетические ресурсы | |||
1 | Роль энергетики в развитии человеческого общества | 1 | |
2 | Сущность энергосбережения | 1 | |
Содержательный модуль 2. Виды и способы получения, преобразования и использования энергии. | |||
1 | Энергия и ее виды | 1 | 0,5 |
2 | Способы получения и преобразования энергии | 1 | 0,5 |
3 | Электрические и тепловые нагрузки и способы их регулирования | 1 | 0,5 |
4 | Энергетическое хозяйство промышленных предприятий | 1 | 0,5 |
Содержательный модуль 3. Основные направления энергосбережения | |||
1 | Потенциал энергосбережения по различным отраслям. | 2 | |
2 | Вентиляционные установки, станочное оборудование. | 2 | 2 |
Содержательный модуль 4. Восполняемые источники энергии | |||
1 | Восполняемые и невосполняемые энергетические ресурсы. Виды топлива. Условное топливо. | 2 | |
2 | Преобразование солнечной энергии в тепловую. Ветроэнергетика и малая гидроэнергетика. Энергия биомассы. | 1 | |
3 | Тепловые и атомные станции. Котельные. Газотурбинные и парогазовые установки. | 2 | |
Содержательный модуль 5. Экология и энергосбережение. | |||
1 | Основные технологические процессы, приводящие к эмиссии парниковых газов. Парниковый эффект. | 1 | |
2 | Основные источники загрязнения окружающей среды. Экологические эффекты энергосбережения. Возобновляемые источники энергии и окружающая среда. | 1 | |
3 | Энергетический аудит | 1 | |
Итого: | 18 | 4 |
6 Темы лабораторных занятий
Учебным планом не предусмотрены.
7 Темы практических занятий
№ | Наименование темы | Количество часов по формам обучения | |
очная | заочная | ||
Содержательный модуль 1. Сущность энергосбережения. Энергетические ресурсы | |||
1 | Роль энергетики в развитии человеческого общества | 1 | |
2 | Сущность энергосбережения | 1 | |
Содержательный модуль 2. Виды и способы получения, преобразования и использования энергии. | |||
1 | Энергия и ее виды | ||
2 | Способы получения и преобразования энергии | 4 | 1 |
3 | Электрические и тепловые нагрузки и способы их регулирования | 4 | 0,5 |
4 | Энергетическое хозяйство промышленных предприятий | 4 | 0,5 |
Содержательный модуль 3. Основные направления энергосбережения | |||
1 | Потенциал энергосбережения по различным отраслям. | 2 | 0,5 |
2 | Вентиляционные установки, станочное оборудование. | 4 | 0,5 |
Содержательный модуль 4. Восполняемые источники энергии | |||
1 | Восполняемые и невосполняемые энергетические ресурсы. Виды топлива. Условное топливо. | 4 | |
2 | Преобразование солнечной энергии в тепловую. Ветроэнергетика и малая гидроэнергетика. Энергия биомассы. | 4 | 0,5 |
3 | Тепловые и атомные станции. Котельные. Газотурбинные и парогазовые установки. | 4 | |
Содержательный модуль 5. Экология и энергосбережение. | |||
1 | Основные технологические процессы, приводящие к эмиссии парниковых газов. Парниковый эффект. | 2 | |
2 | Основные источники загрязнения окружающей среды. Экологические эффекты энергосбережения. Возобновляемые источники энергии и окружающая среда. | ||
3 | Энергетический аудит | 2 | 0,5 |
Итого: | 36 | 4 |
8 Темы семинарских занятий
Учебным планом не предусмотрены.
9 Содержание и объем самостоятельной работы студента
Содержательный модуль* | Трудоемкость самостоятельной работы, час. | Литература | Содержание работы | |
очная | заочная | |||
Зачетный модуль 1 | ||||
Содержательный модуль 1. Сущность энергосбережения. Энергетические ресурсы. | 2 | 10 | [2,6,7] | Энергосистема. Современные энергосистемы. Энергия как элемент устойчивого развития государства. Пути разработки способов энергосбережения. Энергоемкость. Виды теплообменных аппаратов. Краткая характеристика, отличия. Энергосбережение в системах освещения зданий. |
Содержательный модуль 2. Виды и способы получения, преобразования и использования энергии. | 5 | 10 | [1,2, 3] | Виды энергии. Виды станций. ГЭС, ТЭС, ГАЭС, ПЭС, АЭС. Вторичные энергетические ресурсы. Пути использования. |
Содержательный модуль 3. Основные направления энергосбережения | 4 | 18 | [4,5] | Структурная перестройка отраслей. Повышение коэффициента полезного использования энергоносителей и увеличение доли менее дорогих видов топлива в общем топливном балансе. Связь между производством, потреблением энергоресурсов и состоянием окружающей среды. Методы и критерии оценки эффективности энергосбережения. |
Содержательный модуль 4. Восполняемые источники энергии | 5 | 16 | [2,6,7, 10,11] | Энергия солнца. Энергия морей и океанов. Энергия ветра. Гидроэнергия (без гидроэл. ст.) . Биомасса и вторичное тепло. Геотермальная энергия. Увеличение доли местного топлива, отходов производства, нетрадиционных и возобновляемых источников. Солнечная энергия. Ветроэнергия. Малая гидроэнергетика. |
Содержательный модуль 5. Экология и энергосбережение. | 2 | 10 | [7, 8..12] | Резервы энергосбережения и энергосберегающие мероприятия в различных отраслях промышленности. Техническое инспектирование предприятий. Нормативная база энергосбережения. Основы энергоаудита объектов энергетики. |
Всего | 18 | 64 |
10 Индивидуальные задания
Учебным планом не предусмотрены.
11 Методы обучения
Основными формами изучения дисциплины являются: чтение лекций, проведение практических занятий, самостоятельная и научная работа студентов.
Основным методом изучения дисциплины являются лекции, которые проводятся в лекционных аудиториях. В ходе лекций проводится экспресс-опрос студентов по материалам предыдущих лекций с последующим присвоением баллов.
Практические занятия проходят в аудиториях кафедры МАПП. Практические занятия ориентированы на закрепление теоретических знаний по дисциплине и получение практических навыков. Во время практических занятий студенты закрепляют знания по дисциплине.
12 Методы контроля знаний и система присвоения баллов
Система присвоения баллов:
Оценка за практические работы – до 4,0 баллов (выполненное задание – до 2,0 балла, защита – до 2,0 балла).
Самостоятельная аудиторная работа: до 18 баллов в сумме.
За несоблюдение дисциплины на занятие предусмотрены штрафные баллы – опоздание на занятие минус 0,5 балла; отсутствие на занятии без уважительной причины минус 1,0 балла.
Зачет – до 50 баллов
Накопление баллов в течение семестра
Семестр | 5 семестр | ||
Вид занятий | Кол-во занятий | Максимальные баллы | |
за 1занятие | всего | ||
Практические работы | 8 работ | 4 | 32 |
Самостоятельная аудиторная работа | 8 | - | До 18 |
Зачет | 50 | ||
Всего: | 100 |
Шкала оценивания знаний
Сумма баллов за все виды учебной деятельности | Оценка по четырехбальной шкале | |
для экзамена, курсового проекта (работы), практики | для зачета | |
90 – 100 | отлично | зачтено |
82-89 | хорошо | |
74-81 | ||
64-73 | удовлетворительно | |
60-63 | ||
0-59 | неудовлетворительно | не зачтено |
Перечень вопросов, выносимых на семестровый контроль
Резервы энергосбережения и энергосберегающие мероприятия в различных отраслях промышленности. Методы энергосбережения при производстве и распределении тепловой электрической энергии. Как составить схему аварийной остановки оборудования и вариантов энергоснабжения для случаев аварийного прекращения подачи энергии. Для утилизации тепла вторичных энергетических ресурсов Локализация, оценка и определение приоритетности мер по экономии энергии Атомная энергия. Ядерный реактор, принцип работы. Государственная политика в области повышения эффективности использования энергии. Анализ возможности использования нетрадиционных методов получения энергии на Крымском полуострове. Солнечная энергия. Ветроэнергия. Малая гидроэнергетика. Применение теплообменных аппаратов для утилизации тепла вторичных энергетических ресурсов. Актуальность энергосбережения в России и мире. Нормативная база энергосбережения. Энергия из отходов (биомассы). Геотермальная энергия. Горячие системы вулканического происхождения. Энергия мирового океана. Энергия приливов и отливов. Эра водородной энергетики. Топливные элементы. Основы энергоаудита объектов энергетики. Что такое условное топливо, первичное условное топливо. Связь между производством, потреблением энергоресурсов и состоянием окружающей среды. Методы и критерии оценки эффективности энергосбережения. Как рассчитать затраты тепла на работу систем вентиляции промышленных помещений. Виды теплообменных аппаратов. Краткая характеристика, отличия. Энергосбережение в системах освещения зданий. Наиболее энергоемкие технологические процессы в промышленности и пути уменьшения их энергоемкости. Влияние добычи энергетических ресурсов на экологическую ситуацию в стране. Энергосберегающие мероприятия в промышленности.
14 Учебно-методическое обеспечение
Основная литература:
,, Состояние и перспективы развития энергетики Центра России. Иван. гос. энерг. ун-т. - Москва - Иваново, 2000. - 192 с. Вентиляция, кондиционирование й очистка воздуха на предприятиях пищевой промышленности / , , . - М.: АСВ, 2001. - 564 с. Энергоаудит и энергосбережение на ТЭС Вып.1 / Под ред. , , М. Пашковского. - Москва - Владимир - Иваново: ИГЭУ, 1999. -208 с., ил. Ольшанский, энергосбережения / Пособие // , , . – Витебск : УО «ВГТУ», 2009. 350 с. , и др. Энергосбережение (справочное пособие). Екатеринбург, 1999, 256 с. Теплотехника : учебник для ВТУЗов / , , И. ВА. Кожинов и др. : под общей редакцией . –– Москва : Машиностроение, 1986. Энергосбережение. От слов к делу. Изд.2-ое, исправленное и дополненное, Екатеринбург: Энерго-Пресс, 2000. 312 с.Долнительная литература:
Фотозлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения / , , . - Л.: Наука, 1989.-308с. Отопление: учеб для вузов / , . - М.: Стройиздат, 1991. - 735 с. Геотермальная знергетика / . - М.: Наука, 1976. -192с. Природопользование: словарь-справочник / . - М.: Мисль, 1990. - 637 с. Твайделл Дж. Возобновляемне источники знергии / Дж. Твайделл, А. Узйр ; пер. с англ. - М. Знергоатомиздат. 1990. - 392 с.15 Информационные ресурсы
Локальная сеть КГМТУ (репозиторий). http://lib-bkm. ru/ http://lib. ulstu. ru/ http://markmet. ru/16 Материально-техническое обеспечение дисциплины
Занятия проводятся в аудиториях № 01- корпус 1. Для визуализации отдельных тем дисциплины применяется мультимедийное оборудование для демонстрационных фильмов. На практических занятиях и лекциях используется раздаточный материал, а также справочная и учебная литература.
