Elective discipline
Навчальна дисципліна професійної підготовки
Використання прикладних програм у відновлюваній енергетиці
Обсяг освітнього компонента:
• у кредитах ЄКТС — 4.5.
Кількість аудиторних занять:
15 лекцій, 7 практичних занять..
Самостійна робота:
91 година.
Семестровий контроль:
Test.
Освітню компоненту забезпечує:
Викладач:
Анотація:
Мета вивчення дисципліни: Формування знань і практичних навичок використання сучасних прикладних програм та обчислювальних систем для аналізу, проектування, моделювання та оптимізації об’єктів відновлюваної енергетики.
Практичне значення та використання отриманих знань:
Отримані в межах дисципліни знання, уміння та навички мають широке практичне значення в сучасній енергетичній галузі, зокрема у сфері проектування, моделювання, оптимізації, експлуатації та цифрового керування системами відновлюваної енергетики.
Вони формують у студентів комплексне бачення структури та принципів функціонування сучасних енергетичних систем, що базуються на використанні відновлюваних джерел енергії, і сприяють набуттю реальних інженерних компетентностей, необхідних для практичної діяльності.
Тематика та види навчальних занять
Лекційні заняття
Лекція 1. Вступ. Досвід використання чисельного моделювання у відновлюваній енергетиці.
Лекція 2. Програмні середовища для енергетичного аналізу.
Лекція 3. Основи використання чисельних методів у відновлюваній енергетиці.
Лекція 4. Моделювання фотоелектричних систем.
Лекція 5. Проєктування гібридних сонячних енергетичних систем.
Лекція 6. Аналіз сонячної радіації та потенціалу відновлюваних джерел енергії з використанням прикладних програм.
Лекція 7. Моделювання вітроенергетичних установок.
Лекція 8. Розрахунок потенціалу вітрової енергії з використанням прикладних програм.
Лекція 9. Моделювання теплових насосів і геотермальних енергетичних систем.
Лекція 10. Аналіз ефективності малих гідроенергетичних установок з використанням прикладних програм.
Лекція 11. Програмні засоби для моделювання біоенергетичних систем.
Лекція 12. Моніторинг та аналітика відновлюваних джерел енергії за допомогою сучасних програмних комплексів.
Лекція 13. Використання штучного інтелекту та алгоритмів прогнозування в енергетиці.
Лекція 14. Оптимізація та планування роботи систем відновлюваних джерел енергії.
Лекція 15. Цифрові моделі та віртуальне тестування енергетичних систем.
Практичні заняття
Практичне заняття №1. Моделювання процесів в елементах сонячної електростанції.
Мета заняття: навчитися створювати модель сонячної електростанції, аналізувати її енергетичну ефективність та визначати вплив кліматичних факторів на виробництво електричної енергії.
Практичне заняття №2. Моделювання процесів в елементах фотоелектричної системи.
Мета заняття: навчитися створювати динамічну модель фотоелектричної системи та досліджувати її параметри за різних умов освітленості.
Практичне заняття №3. Моделювання роботи вітроенергетичної установки.
Мета заняття: вивчити принципи моделювання роботи вітроенергетичних установок та оцінити їх енергетичну ефективність.
Практичне заняття №4. Розрахунок потенціалу вітроенергетичної системи.
Мета заняття: дослідити можливості сучасних програмних засобів для оцінювання техніко-економічної ефективності вітроенергетичних систем.
Практичне заняття №5. Моделювання теплового насосу з використанням відновлюваних джерел, зокрема геотермальних ресурсів.
Мета заняття: навчитися створювати моделі теплонасосних систем і аналізувати їх сезонну енергоефективність.
Практичне заняття №6. Оптимізація гібридної енергетичної системи.
Мета заняття: опанувати методи оптимізації структури гібридних енергетичних систем із використанням алгоритмів чисельного аналізу.
Практичне заняття №7. Створення інтегрованої цифрової моделі гібридної енергетичної системи.
Мета заняття: навчитися створювати інтегровану цифрову модель гібридної енергетичної системи для аналізу її роботи за різних експлуатаційних сценаріїв.
Індивідуальна робота
Не передбачена.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) 2-х модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної частин та проводяться у формі письмового тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 25 балів.
Активна робота на практичному занятті – максимально по 7 балів за заняття №1-6, та максимально 8 балів за заняття №7 (Повне виконання практичного завдання 1-7 – всього 50 балів).
Оцінювання результатів навчання з дисципліни здійснюється за накопичувальною системою, яка дає можливість здобувачеві протягом семестру отримати максимально 100 балів.
Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.
Результати навчання:
ПРН1 Аналізувати, застосовувати та створювати раціональні інженерні технології, процеси, системи і обладнання енергокомплексів відновлюваної енергетики.
ПРН3 Розробляти і реалізовувати проєкти у сфері відновлюваної енергетики з урахуванням цілей, прогнозів, обмежень та ризиків і беручи до уваги технологічні, законодавчі, соціальні, економічні, екологічні та інші аспекти.
ПРН5 Розробляти і досліджувати фізичні, математичні і комп’ютерні моделі об’єктів та процесів відновлюваної енергетики, перевіряти адекватність моделей, порівнювати результати моделювання з іншими даними та оцінювати їх точність і надійність.
ПРН14 Планувати та реалізовувати заходи з підвищення енергетичної ефективності енергокомплексів на базі відновлюваних джерел енергії з урахуванням наявних обмежень, включаючи ті, що пов’язані з проблемами захисту довкілля, сталого розвитку, здоров’я і безпеки та оцінками ризиків в відновлюваній енергетиці, оцінювати ефективність таких заходів.
ПРН22 Мати навички розв’язання складних задач і практичних проблем, що передбачають реалізацію інженерних проєктів і проведення досліджень відповідно до завдань відновлюваної енергетики.
ПРН23 Розробляти та планувати до розробки технологічні процеси генерації енергії, проєктувати та використовувати інноваційне енергообладнання, у тому числі із застосуванням комп'ютерних та інформаційних технологій.
ПРН24 Вміти використовувати спеціалізоване програмне забезпечення для вирішення професійних завдань відновлюваної енергетики.
▪ 2025