ОБЩАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Содержание разделов дисциплины
Энергетика. Основные понятия.
Значение энергетики в техническом прогрессе. Виды энергии, их классификация. Разделы энергетики. Понятия энергетической системы, основные типы энергетических систем.
Элементы термодинамики.
Основные понятия. Первый закон термодинамики, его приложение. Второй закон термодинамики, его определения, значение и использование в инженерной практике.
Энергетические ресурсы.
Органические топлива, их виды, запасы, энергетические характеристики. Возобновляемые источники энергии: гидроэнергия, ветровая энергия, геотермальная и солнечная энергия. Ядерная и термоядерная энергия.
Преобразование энергии.
Тепловые машины: двигатели внутреннего сгорания, турбины, трансформаторы тепла. Типы, принципиальные схемы и основное оборудование тепловых электростанций. Гидроэлектростанции: типы, основное оборудование, экологические проблемы в гидроэнергетике. Схемы и оборудование для использования ветровой и солнечной энергии. Методы прямого преобразования энергии: электрохимические элементы, солнечные батареи.
Передача и аккумулирование энергии.
Способы передачи энергии: линии электропередачи, трубопроводный транспорт углеводородного топлива, железнодорожный, водный и автомобильный транспорт энергоресурсов. Экзотические электропередачи и виды транспорта энергоресурсов. Аккумулирование энергии
Эффективность использования энергии
Показатели термодинамической и технико – экономической эффективности процессов и установок. Энергосбережение в процессах производства, транспорта и использования энергии, в технологических процессах промышленности и коммунально – бытовой сфере.
а) Основная литература
1. Веников В. А., Путятин Е. В. Введение в специальность. М.: Высшая школа, 1988. – 239 с.
2. Непорожний П. С., Обрезков В. И. Введение в специальность – гидроэнергетика. М.: Энергоатомиздат, 1990. – 352 с.
3. Швец И. Т., Толубинский В. И., Букшпун И. Д. и др. Энергетика, - Киев: Вища школа, 1974. – 616 с.
4. Девинс Д. Энергия /Под ред. Д. Б. Вольфберга. М.: Энергоатомиздат, 1985. – 360 с.
5. Веников В. А., Журавлев В. Г., Филиппова Т. А. Энергетика в современном мире. М.: Знание, 1986. – 192 с.
6. Степанов В.С., Степанова Т.Б., Старикова Н.В. Общая энергетика: Уч, пособие. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2015.
б) Дополнительная литература
1. Жимерин Д. Г. Энергетика: настоящее и будущее. М.: Знание, 1978. – 192 с.
2. Батищев В. Е., Мартыненко Б. Г., Сысков С. Л. и др. Энергосбережение: спрвочное пособие. Екатеринбург: ЭнергоПресс, 1999. – 304 с.
3. Кириллин В. А. Энергетика. Главные проблемы. – М.: Знание, 1990. – 128 с.
4. Кокорев Л. С., Харитонов В. В. Прямое преобразование энергии и термоядерные энергетические установки. – М.: Атомиздат, 1980. – 216 с.
5. Стырикович М. А., Шпильрайн Э. Э. Энергетика: проблемы и перспективы. – М.: Энергоиздат, 1984. – 192 с.
6. Твайделл Д., Уйэр А. Возобновляемые источники энергии. –М.: Энергоатоиздат, 1990. – 392 с.
7. Телдеши Ю., Лесны Ю. Мир ищет энергию. М.: Мир, 1984. – 439 с.
8. Батищев В. Е., Мартыненко Б. Г., Сысков С. Л. и др. Энергосбережение: справочное пособие. Екатеринбург: ЭнергоПресс, 1999. – 304 с.
9. Гаврилов Е. И., Васильев В. А., Саломзода Ф. Г. и др. Развитие геотермальной энергетики в России. //Изв. РАН. Энергетика. 1997, № 4. с. 18-26
10. Волков Э. П., Поливода А. И., Поливода Ф. А. Перспективы применения солнечных фотоэлектрических станций с теплоутилизирующим паросиловым циклом // Изв. РАН. Энергетика. 1997, № 3. с. 61-91.
11. Кошелев А. А., Шведов А. П. Потенциальные возможности вовлечения возобновляемых природных ресурсов в топливно – энергетический баланс Иркутской области. Иркутск: Изд. ИСЭМ СО РАН, 1998. – 64 с.
12. Лукутин Б. В. Проблемы малой ветро- и гидроэнергетики // Энергетика: экология, надежность, безопасность. Томск: Изд. ТПУ, 1997. с. 87 – 93.
Список контрольных вопросов:
1. Понятие термодинамической системы, классификация термодинамических систем.
2. Параметры для описания состояния термодинамической системы, их классификация.
3. Понятие термодинамического процесса, виды термодинамических процессов, их определение.
4. Понятия внутренней энергии, теплоты и работы.
5. Формулировка 1-го закона термодинамики, его практическое использование.
6. Виды энергии, их способность преобразования в другие формы и работу, классификация.
7. Формулировка С.Карно 2-го закона термодинамики, его роль и практическое применение.
8. Понятие энтропии. Формулировка 2-го закона термодинамики с использованием понятия энтропия.
9. Понятия энтальпии, свободной энтальпии и свободной энергии.
10. Понятие идеального газа. Уравнение состояния идеального газа.
11. Элементарные термодинамические процессы, их описание и изображение в различных координатах.
12. Термодинамические циклы, их построение и практическое использование.
13. Понятие теплоемкости: удельная, истинная и средняя теплоемкость, их соотношения.
14. Понятие температуры, формирование температурных шкал Цельсия и Фаренгейта.
15. Абсолютные температурные шкалы, их формирование.
16. Тепловой эффект химической реакции. Понятие стандартной теплоты образования вещества.
17. Формулировка закона Гесса, его практическое значение и использование.
18. Закон Кирхгофа о зависимости теплового эффекта реакции от температуры.
19. Уравнение энергетического (теплового) баланса объекта. Расчет его составляющих.
20. Анализ энергобаланса, задачи, решаемые на его основе.
21. Уравнение полного энергетического баланса, расчет его составляющих.
22. Понятие химической энергии и эксергии вещества.
23. Методика определения химической энергии и эксергии химических элементов и простых веществ.
24. Методы определения химической энергии и эксергии химических соединений.
25. Методы определения значений химической энергии и эксергии веществ сложной структуры.
26. Органические топлива, их классификация, основные характеристики.
27. Методы определения теплоты сгорания топлив. Жаропроизводительность топлива.
28. Возобновляемые источники энергии, проблемы и перспективы их практического использования.
29. Принципиальная схема и оборудование конденсационной электростанции.
30. Принципиальная схема и оборудование теплоэлектроцентрали.
31. Принципиальная схема и оборудование газотурбинной электростанции.
32. Принципиальная схема и оборудование парогазовых электростанций.
33. Экологические проблемы тепловых электростанций на органическом топливе.
34. Принципиальные схемы и оборудование атомных электростанций.
35. Экологические проблемы атомных электростанций.
36. Основное оборудование русловых гидроэлектростанций, их классификация.
37. Особенности сооружения и работы деривационных гидроэлектростанций.
38. Особенности сооружения и работы гидроаккумулирующих электростанций.
39. Экологические проблемы ГЭС.
40. Особенности сооружения и работы приливных электростанций.
41. Схемы и основное оборудование для использования солнечной радиации с целью получения тепловой энергии разного потенциала.
42. Схемы и основное оборудование для получения электроэнергии за счет солнечной радиации.
43. Принципиальные схемы и оборудование для использования ветровой энергии.
44. Способы транспортировки различных форм энергии, их характеристики.
45. Трубопроводный транспорт топлив и энергии, масштабы и перспективы.
46. Проблемы и способы аккумулирования разных форм энергии.
47. Режимы работы электростанций в электроэнергетической системе.
48. Проблема покрытия пиков нагрузки, пути и способы ее решения.