Гібридні енергоустановки з використанням відновлювальних джерел енергії

Мета вивчення дисципліни: здобуття необхідних фізичних знань, опанування найсучаснішими технологічними рішеннями i схемами гібридних енергокомплексів з різнорідними відновлюваними джерелами енергії на засадах енергозберігаючих технологій.
Завдання вивчення дисципліни:
– сформувати поглибленні знання щодо найвигідніших умов генерації енергії за критерієм зменшення частки витрати традиційних видів палива й шкідливих викидів в довкілля за рахунок впровадження інноваційних технологій енергозбереження;
– сформувати поглибленні знання щодо інноваційної енергетичної стратегії з урахуванням регіональних заміщуючих можливостей нетрадиційних джерел енергії для оптимізації структури паливно-енергетичного комплексу;
– отримати навички розробки інноваційних проектів на базі енергоощадних технологій, які враховують енергетичний та технічний потенціал змінних відновлюваних джерел енергії;
– оволодіти методами визначення раціональних напрямків використання інноваційних технологій шляхом аналізу техніко-економічних та екологічних наслідків їх функціонування
Практичне значення та використання отриманих знань:
Набуття знань практичних навичок щодо застосування гібридних енергокомплексів з відновлюваними джерелами енергії на засадах енергозбереження для раціонального функціонування паливно-енергетичного комплексу та забезпечення енергетичної безпеки держави із застосуванням інструментарію визначення раціональних варіантів рішення задач галузі, які забезпечують якість прийняття проєктних рішень
Тематика та види навчальних занять
Лекційні заняття
Лекція 1 Сучасний стан використання інноваційних технологій генерації енергії на засадах енергозбереження.
Лекція 2 Інноваційні технології генерації енергії з використанням гідроенергетичних ресурсів.
Лекція 3 Гібридні енергокомплекси з використанням фотоелектричних колекторів і гідроенергетичних ресурсів.
Лекція 4 Інноваційні технології генерації енергії з використанням біопалива.
Лекція 5 Інноваційні технології генерації енергії на базі сонячних електростанцій
Лекція 6 Інноваційні технології генерації енергії на базі вітроенергетичних установок.
Лекція 7 Гібридні енергокомплекси з використанням фотоелектричних колекторів і вітроенергетичних установок
Лекція 8 Гібридні енергокомплекси з використанням сонячних башт і вітроенергетичних установок
Лекція 9 Гібридні енергокомплекси з використанням сонячних електростанцій і вітроенергетичних установок
Лекція 10 Інноваційні технології генерації енергії з використанням біопалива
Лекція 11 Гібридні енергокомплекси з використанням біопалива і турбоустановок
Лекція 12 Гібридні енергокомплекси з використанням біопалива і двигунів зовнішнього згоряння
Лекція 13 Гібридні енергокомплекси з використанням теплових насосів і двигунів зовнішнього згоряння, що працює на біопаливі, для привода компресора теплового насоса
Лекція 14 Інноваційні технології спільного виробництва теплової і електричної енергії
Лекція 15 Гібридні енергокомплекси з використанням теплових насосів на скидних водах електростанцій
Лекція 16 Централізовані і розосереджені системи електропостачання
Лекція 17 Інноваційні технології генерації енергії з використанням геотермальних ресурсів
Лекція 18 Гібридні енергокомплекси когенераційного типу з використанням геотермальних ресурсів
Лекція 19 Гібридні енергокомплекси з використанням теплових насосів на скидних водах будівель комунально-побутового призначення
Лекція 20 Інноваційні технології енергопостачання на базі теплових насосів і фанкойлів будівель комунально-побутового призначення.
Лекція 21 Інноваційні технології переривчастого теплозабезпечення з використанням теплових насосів, баків-акумуляторів і фанкойлів
Лекція 22 Гібридні енергокомплекси з використанням теплових сонячних, колекторів, ґрунтових теплообмінників, теплових насосів і акумуляторів енергії.
Лекція 23 Гібридні технології генерації енергії з використанням різнорідних джерел відновлюваної енергії.

Практичні заняття:
Практичне заняття 1. Дослідження ефективності заміни існуючих опалювальних пристроїв на інноваційні енергозберігаючі апарати
Мета роботи – здобуття вміння визначати основні характеристики опалювальних пристроїв та доцільність заміни існуючих опалювальних пристроїв на інноваційні енергозберігаючі опалювальні пристрої для спалювання пелетів
Характер заняття - дослідно-аналітичний
Практичне заняття 2, 3. Дослідження ефективності роботи гідроелектростанції. Визначення параметрів електричної потужності гідрогенератора при зміні режимів роботи.
Мета робіт - напрацювати навички дослідження енергетичних показників гідроелектростанції та визначення параметрів електричної потужності гідрогенератора при зміні витрати потоку води у гідроканалі.
Характер заняття - дослідно-аналітичний
Практичне заняття 4, 5. Дослідження ефективності роботи теплонасосної установки.
Мета робіт – здобуття вміння визначати ефективність та обґрунтовувати доцільність використання теплонасосних установок різного типу та вміння вибирати їх схемно-конструктивні параметри.
Характер заняття - дослідно-аналітичний
Практичне заняття 6, 7 Визначення ефективності використання теплонасосних систем з тепловими акумуляторами.
Мета робіт – здобуття навичок вибору теплових акумуляторів для теплонасосних установок, знати методику розрахунку накопичення і втрат теплоти; вміти: визначати конфігурацію температурного поля в об’ємі акумулятора та доцільність використання теплових акумуляторів для теплонасосних систем
Характер заняття – дослідно-аналітичний
Практичне заняття 8, 9 Визначення ефективності інноваційних систем опалення з використанням фанкойлів
Мета робіт – здобуття навиків визначати теплову потужність фанкойлів, схемно-конструктивні особливості, принцип дії.
Характер заняття - дослідно-аналітичний
Практичне заняття 10, 11. Визначення ефективності інноваційних систем вентиляції з використанням пластинчатих рекуператорів
Мета робіт – здобуття навичок визначати теоретичну та реальну ефективність рекуперації теплоти в системі вентиляції, знати методику розрахунку пластинчатих рекуператорів, схемно-конструктивні особливості та принцип дії.
Характер заняття – дослідно-аналітичний
Практичне заняття 12, 13. Визначення ефективності технології генерації енергії вітрогенератором.
Мета робіт - здобуття навичок визначення основних параметрів, оволодіння методикою визначення ефективності генерації електроенергії, основних показників ВЕУ в функції зміни швидкості вітру та висоти вежі
Характер заняття - дослідно-аналітичний
Практичне заняття 14, 15 Визначення ємності акумуляторної батареї для альтернативної енергетичної установки
Мета роботи - здобуття навичок визначення ємності акумуляторної батареї для вітроенергетичної установки
Характер заняття - дослідно-аналітичний
Індивідуальна робота
Розрахунково-графічна робота
Мета розрахунково-графічної роботи – закріплення знань з методики чисельного моделювання процесів в елементах гібридних енергокомплексів з використанням відновлюваних джерел енергії, необхідно засвоїти методику чисельного моделювання теплових процесів з використанням прикладної програми RETScreen для енергозабезпечення споживачів з використанням відновлюваних джерел енергії та використовувати методи i засоби підвищення їх енергоефективності, надійності та екологічності.
Змістовна послідовність виконання розрахунково-графічної роботи
1 Розрахунок теплових втрат для споруди з відомими схемно-конструктивними параметрами, де використовуються скидні води, як джерело низькопотенційної енергії для альтернативного теплогенератора. Розрахунок питомої тепловтрати споруди.
2 Визначення потреб в енергії на опалення, вентиляцію та гаряче водопостачання Побудова графіків залежності витрати теплоти при зміні температури зовнішнього повітря.
3 Визначення розрахункового теплового навантаження і річної витрати теплоти на вентиляцію споруди. Визначення кратності обміну повітря при розрахунковій температурі зовнішнього повітря для системи опалення. Обґрунтування вибору альтернативного теплогенератора, який працює на скидних водах, для теплозабезпечення
Захист РГР – протягом останнього навчального тижня семестру. Здобувач отримує завдання в семестрі на першому практичному занятті. Пояснювальна записка містить 20-25 сторінок Кількість розділів 3, графічна частина 3 аркуша креслень формату А4 : тепловий пункт, бак акумулятор, схема та цикл теплового насосу на скидних водах.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Критерії оцінювання
Оцінка за виконання завдань для самостійної роботи є обов’язковим балом, який враховується при підсумковому оцінюванні навчальних досягнень з навчальної дисципліни.
За підсумками семестру студент має набрати максимально 100 балів, а саме:
7.1 Рівень теоретичної підготовки з дисципліни оцінюється двома модульними контрольними робота, які виконуються в письмовій формі. Кожна модульна контрольна роботами містить: 2 теоретичних питання та 1 задачу. Кожне з питань, на які студент має надати відповіді, оцінюється максимально за кожне питання –10 балів, задача оцінюється максимально – у 10 балів. Таким чином студент має можливість набрати максимально за кожну модульну контрольну роботу при бездоганному її виконані – максимально 30 балів. Сумарно за дві модульних контрольних роботи – максимально 60 балів.
7.2 Студент може накопичити 20 балів у процесі виконання 15 практичних робіт протягом семестру – ці бали зараховується студенту, який бездоганно виконує всі лабораторні завдання. Кожна практична робота оцінюється максимально у 1,33 бали. Якщо студент не справляється з практичним завданням самостійно, то бали не нараховуються. Прогалини у знаннях з теоретичної частини та помилки при виконанні практичної роботи зменшують кількість набраних балів.
7.3 Студент може накопичити 20 балів у процесі бездоганного виконання розрахунково-графічної роботи. Похибки при виконанні розрахунково-графічної роботи зменшують кількість набраних балів.
7.4 Підсумковим контролем з дисципліни є екзамен.
Екзаменаційний білет з дисципліни складається з двох частин: теоретичної (питання) та практичної (задачі). Мінімальна кількість балів, що зараховується як позитивний результат, дорівнює 60 (за 100-бальною шкалою). Бали розподіляються наступним чином: 60 балів – теоретична частина, 40 балів – практична частина (задача). Екзамен письмовий. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.