ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. Целью изучение дисциплины является формирование знаний о видах природных источников энергии и способах преобразования их в электрическую и тепловую энергию, освоение обучающимися основных типов энергетических установок и способов получения тепловой и электрической энергии на базе возобновляемых и не возобновляемых источников энергии.
МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫВ СТРУКТУРЕ ОПОП
Блок ОПОП ВО: Б1.В.06
2.1 Требования к предварительной подготовке обучающегося:
Для успешного освоения дисциплины слушателю необходимо:
Высшая математика, физика, теплотехника;
2.2 Дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее: эксплуатация систем энергоснабжения; нетрадиционные источники энергии; электрические станции и подстанции.
КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ(МОДУЛЯ)
ПК-1: Способностью участвовать в планировании, подготовке и выполнении типовых экспериментальных исследований по заданной методике
Знать: Основные параметры оборудования объектов профессиональной деятельности.
Уметь: Участвовать в планировании, подготовке и выполнении экспериментальных исследований.
Владеть: Способностью участвовать в планировании, подготовке и выполнении типовых экспериментальных исследований по заданной методике.
ПК-2: Способность обрабатывать результаты экспериментов
Знать: Основные параметры оборудования объектов профессиональной деятельности.
Уметь: Проводить эксперименты.
Владеть: Методиками обработки результатов экспериментов.
ПК-5: Готовностью определять параметры оборудования объектов профессиональной деятельности.
Знать: Основные параметры оборудования объектов профессиональной деятельности.
Уметь: Определять параметры оборудования объектов профессиональной деятельности.
Владеть: Способностью определять параметры оборудования объектов профессиональной деятельности;
ПК-6: Способностью рассчитывать режимы работы объектов профессиональной деятельности.
Знать: Основные режимы работы объектов профессиональной деятельности
Уметь: Производить необходимые расчеты режимов работы объектов профессиональной деятельности.
Владеть: Способностью рассчитывать режимы работы объектов профессиональной деятельности.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1. Знать:
- основные параметры оборудования объектов профессиональной деятельности;
- основные режимы работы объектов профессиональной деятельности;
3.2. Уметь:
- участвовать в планировании, подготовке и выполнении экспериментальных исследований;
- проводить эксперименты;
- определять параметры оборудования объектов профессиональной деятельности;
- производить необходимые расчеты режимов работы объектов профессиональной деятельности;
3.3. Владеть:
- способностью участвовать в планировании, подготовке и выполнении типовых экспериментальных исследований по заданной методике;
- методиками обработки результатов экспериментов;
- способностью определять параметры оборудования объектов профессиональной деятельности;
- способностью рассчитывать режимы работы объектов профессиональной деятельности;
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Распределение часов дисциплины по семестрам
| Вид занятий | Итого | |||||||||||||||||
| УП | РПД | УП | РПД | УП | РПД | УП | РПД | УП | РПД | УП | РПД | УП | РПД | УП | РПД | УП | РПД | |
| Лекции | ||||||||||||||||||
| Лабораторные | ||||||||||||||||||
| Практические | ||||||||||||||||||
| КСР | ||||||||||||||||||
| Консультация перед экзаменом | ||||||||||||||||||
| Прием экзамена | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | ||||||||||||||
| Контактная работа обучающихся с преподавателем (аудиторная) | 90,25 | 90,25 | 90,25 | 90,25 | ||||||||||||||
| Сам. работа | ||||||||||||||||||
| Контроль | 34,75 | 34,75 | 34,75 | 34,75 | ||||||||||||||
| Итого |
| Код занятия | Наименование разделов и тем /вид занятия/ | Семестр | Часов | Компетенции |
| Раздел 1. Тепловые электростанции. | ||||
| 1.1 | -Тепловые электростанции (ТЭС). Устройство и функционирование ТЭС. -Типы тепловых электростанций (ТЭС): конденсационные (КЭС, ГРЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). -Простейшие принципиальные тепловые схемы электростанций. /Лек/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.2 | Суточные и годовые графики тепловых и электрических нагрузок; -Потери и КПД тепловых электростанций на органическом топливе. -Условия применимости схем раздельного и комбинированного энергоснабжения. -Выбор начальных и конечных параметров и схемы промежуточного перегрева пара на ТЭС. -Выбор числа ступеней и температуры подогрева питательной воды. /Лек/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.3 | Определение зависимости температуры насыщенного пара от давления, определение удельной теплоты парообразования. /Лаб./ | ПК-1, ПК-2 ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.4 | Основные характеристики топлива и методы их определения (решение задач) /Пр./ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.5 | Определение теплоты сгорания топлива /Пр./ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.6 | Расчет горения топлива /Пр./ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.7 | Теплоотдача горизонтальной оребренной трубы при свободной конвекции. /Лаб./ | ПК-1, ПК-2 ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.8 | Техническое водоснабжение, топливоснабжение, шлакоудаление, очистка и удаление дымовых газов. Охрана окружающей среды от воздействия тепловых электростанций. /Ср/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.9 | Определение коэффициента теплопроводности сыпучих материалов методом цилиндров /Лаб./ | ПК-1, ПК-2 ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.10 | Вспомогательное оборудование тепловых электростанций: характеристики, конструкции и условия эксплуатации насосного оборудования ТЭС: конденсатных, питательных, дренажных, циркуляционных, сетевых и подпиточных насосов; выбор привода питательного насоса. ./Ср/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.11 | Снятие характеристик центробежного вентилятора /Лаб./ | ПК-1, ПК-2 ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.12 | Выбор основного и вспомогательного оборудования ТЭС. /Пр./ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.13 | Определение зависимости температуры насыщенного пара от давления, определение удельной теплоты парообразования. /Лаб./ | ПК-1, ПК-2 ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.14 | Назначение, принцип работы, схемы включения и конструкции теплообменных аппаратов, деаэраторов, охладителей пара и дренажа, испарителей и пар преобразователей. /Ср/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 1.15 | Технический анализ топлива /Лаб./ | ПК-1, ПК-2 ПК-5, ПК-6 | ||
| Раздел 2.Атомные электрические станции. | ||||
| 2.1 | Преимущества атомных электрических станций (АЭС) по сравнению с тепловыми электростанциями. -Тепловые схемы АЭС: одноконтурная, двухконтурная и трехконтурная. -Основное энергетическое оборудование АЭС: атомные реакторы типа РБМК, ВВЭР и БН; основные отличия и особенности этих типов энергетических реакторов. -Реакторные установки двухконтурных АЭС. -Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы (ВТГР); тенденции развития ВТГР. /Лек/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 2.2 | -Атомные станции теплоснабжения (АСТ); реакторные установки для АСТ. -Реакторные установки на быстрых нейтронах. -Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ). /Ср/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 2.3 | Парогенераторы, турбины, промежуточные сепараторы и пароперегреватели атомных электростанций. Особенности паротурбинного цикла АЭС. /Ср/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 2.4 | Теплоотдача горизонтальной оребренной трубы при свободной конвекции /Лаб./ | ПК-1, ПК-2 ПК-5, ПК-6 | ||
| Раздел 3 Энергетические системы. | ||||
| 3.1 | Энергетические системы. Классификация ЭЭС. Устройство ЭЭС. Требования к ЭЭС. /Лек/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| Раздел 4.Устройство и функционирование современной ТЭЦ. | ||||
| 4.1 | Системы теплоснабжения; теплофикационные установки КЭС и ТЭЦ; производственные и производственно-отопительные котельные; тепловые схемы источников теплоснабжения; расчет тепловых схем производственно-отопительных ТЭЦ и котельных; выбор основного оборудования котельных. -Показатели тепловой экономичности теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) -Внешние тепловые потребители; расчет тепловых нагрузок и графики этих нагрузок; схемы присоединения тепловых потребителей к тепловой сети; регулирование теплопотребления. /Лек/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 4.2 | Составление теплового баланса котельной установки. /Лаб./ | ПК-1, ПК-2 ПК-5, ПК-6 | ||
| 4.3 | -Схемы отпуска от ТЭЦ пара и сетевой воды внешним потребителям. -Основное энергетическое оборудование тепловых электростанций: энергетические паровые и водогрейные котлы, типы котлов; -Паровые и газовые турбины: принцип действия и устройство турбин; преобразование энергии в ступени турбины; потери и КПД турбинной ступени; многоступенчатые турбины. /Ср/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 4.4 | Защита лабораторных работ. /Лаб./ | ПК-1, ПК-2 ПК-5, ПК-6 | ||
| Раздел 5.Энергетические установки гидроэлектростанций. | ||||
| 5.1 | -Классификация гидравлических турбин для гидроэлектростанций (ГЭС): активные и реактивные гидротурбины; энергетические характеристики гидротурбин. -Состав и компоновка основных сооружений ГЭС. -Гидроэнергетика малых гидроэлектростанций: ГЭС русловые, приплотинные; гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС); приливные электростанции (ПЭС); волновые энергоустановки. /Лек/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 5.2 | Решение экологических проблем при комплексном использовании водных ресурсов. /Ср/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 5.3 | Исходные данные для проектирования малых ГЭС. Теория применения малых ГЭС /Пр./ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 5.4 | Проектирование малых ГЭС /Пр./ | ПК-5, ПК-6 | ||
| Раздел 6.Возобновляемые и альтернативные источники энергии. | ||||
| 6.1 | -Солнечные энергетические установки: системы солнечного теплоснабжения. -Солнечные электростанции с центральным приемником. -Геотермальная энергетика: геотермальные ресурсы; принципиальные схемы геотермальных тепловых электростанций (ГэоТЭС). -Ветроэнергетика: принципы преобразования ветровой энергии; принципиальные конструкции ветровых турбин; основные узлы ветроэнергетических установок. /Лек/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 6.2 | Солнечные жидкостные коллекторы /Пр./ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 6.3 | Изучение солнечных коллекторов /Пр./ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 6.4 | Методика расчета гелиоустановок /Пр./ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 6.5 | Основы энерготехнологии; вторичные энергоресурсы (ВЭР); классификация ВЭР и направления их использования. Утилизационные энергетические установки; ресурсосберегающие технологии. /Ср/ | ПК-5, ПК-6 | ||
| 6.6 | Методика выбора и расчёта ВЭС /Пр./ | ПК-5, ПК-6 |
ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
5.1. Контрольные вопросы и задания
1.Тепловые электростанции (ТЭС).2. Устройство и функционирование ТЭС. 3.Типы тепловых электростанций (ТЭС): конденсационные (КЭС, ГРЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). 4.Простейшие принципиальные тепловые схемы электростанций. 5.Суточные и годовые графики тепловых и электрических нагрузок; 6.Потери и КПД тепловых электростанций на органическом топливе.7.Техническое водоснабжение, топливоснабжение, шлакоудаление, очистка и удаление дымовых газов.
8.Охрана окружающей среды от воздействия тепловых электростанций.
9.Вспомогательное оборудование тепловых электростанций: характеристики, конструкции. 10.Условия эксплуатации насосного оборудования ТЭС: конденсатных, питательных, дренажных, циркуляционных, сетевых и подпиточных насосов.
11.Назначение, принцип работы теплообменных аппаратов, деаэраторов, охладителей пара и дренажа, испарителей и пар преобразователей.
12.Атомные электрические станции.
13.Преимущества атомных электрических станций (АЭС) по сравнению с тепловыми электростанциями. 14.Тепловые схемы АЭС: одноконтурная, двухконтурная и трехконтурная.15.Основное энергетическое оборудование АЭС: атомные реакторы типа РБМК, ВВЭР и БН.
15.Основные отличия и особенности атомных реакторов типа РБМК, ВВЭР и БН.
16.Атомные станции теплоснабжения (АСТ).
17.реакторные установки для АСТ.
18.Реакторные установки на быстрых нейтронах.
19.Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ).
20.Парогенераторы, турбины, промежуточные сепараторы и пароперегреватели атомных электростанций.
21.Особенности паротурбинного цикла АЭС.
22.Энергетические системы. Классификация ЭЭС. Устройство ЭЭС. Требования к ЭЭС
23.Схемы отпуска от ТЭЦ пара и сетевой воды внешним потребителям.
24.Основное энергетическое оборудование тепловых электростанций.
25.Энергетические паровые и водогрейные котлы, типы котлов.
26.Паровые и газовые турбины: принцип действия и устройство турбин;
27.Энергетические установки гидроэлектростанций.
28.Классификация гидравлических турбин для гидроэлектростанций (ГЭС).
29.Активные и реактивные гидротурбины.
30.Ээнергетические характеристики гидротурбин.
31.Гидроэнергетика малых гидроэлектростанций.
32.ГЭС русловые, приплотинные.
33.Гидроаккомулирующие электростанции (ГАЭС).
34.Приливные электростанции (ПЭС).
35.Волновые энергоустановки.
36.Решение экологических проблем при комплексном использовании водных
ресурсов.
37.Возобновляемые и альтернативные источники энергии.
38.Солнечные энергетические установки: системы солнечного теплоснабжения.
39.Солнечные электростанции с центральным приемником.
40.Геотермальная энергетика: геотермальные ресурсы
41.Ветроэнергетика.
42.Ппринципы преобразования ветровой энергии.
43.Принципиальные конструкции ветровых турбин.
44.Основные узлы ветроэнергетических установок.
45.Основы энерготехнологии.
46.Вторичные энергоресурсы (ВЭР).
47.Классификация ВЭР.
48.Направления использования ВЭР.
49.Утилизационные энергетические установки.
50.Ресурсосберегающие технологии.
Темы письменных работ
Представление о тепловых сетях крупных городов.
Место атомной энергетики в мире, России и её европейской части.
Ресурсы, потребляемые АЭС, её продукция и отходы производства.
Типы ядерных реакторов.
Градирня.
Работа ядерного реактора.
Физическая основа ядерной энергетики.
Управление и регулирование цепной реакцией в реакторе.
Энергия речного тока.
Схемы создания напора и основное оборудование ГЭС.
Энергия и мощность ГЭС.
Общие сведения о ветроэнергетике.
Энергия воздушного потока и мощность ВЭУ.
Солнечная энергетика.
Внутренняя энергия, первый закон термодинамики.
Теплоёмкость, энтальпия и энтропия.
Второй закон термодинамики.
Фонд оценочных средств
Приложение №1