МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ (ИППЭф)
Направление подготовки: № 140100 Теплоэнергетика и теплотехника
Магистерская программа: «Энергообеспечение предприятий. Тепломассообменные
процессы и установки.», «Эффективные теплоэнергетические
системы предприятий и ЖКХ».
Квалификация (степень) выпускника: магистр
Форма обучения: очная
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
"АВТОНОМНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ"
|
Цикл:
|
М.2 Профессиональный
|
|
|
Часть цикла:
|
Вариативная, по выбору
|
|
|
№ дисциплины по учебному плану:
|
12.2
|
|
|
Часов (всего) по учебному плану:
|
144
|
2 семестр
|
|
Трудоемкость в зачетных единицах:
|
4
|
2 семестр
|
|
Лекции
|
36 часов
|
2 семестр
|
|
Практические занятия
|
18 часов
|
2 семестр
|
|
Лабораторные работы
|
нет
|
|
|
Расчетные задания, рефераты
|
16 часов самостоятельной работы
|
2 семестр
|
|
Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)
|
90 часов
|
2 семестр
|
|
Экзамены
|
|
2 семестр
|
|
Курсовые проекты (работы)
|
нет
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Москва – 2011
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является изучение принципов работы и возможностей использования автономных источников энергии в системах энергоснабжения предприятий (электро-, тепло-, холодоснабжения).
По завершению освоения данной дисциплины студент должен обладать следующими общекультурными и профессиональными компетенциями:
самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);
готовностью вести библиографическую работу с привлечением современных информационных технологий, способностью анализировать, синтезировать и критически резюмировать информацию (ОК-9);
способностью использовать углубленные теоретические и практические знания, которые находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности (ПК-2);
способностью находить творческие решения профессиональных задач, готовностью принимать нестандартные решения (ПК-4);
анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);
готовностью участвовать в разработке проектной и рабочей технической документации (ПК-10);
готовностью выбирать серийное и проектировать новое энергетическое, теплотехническое и теплотехнологическое оборудование, системы и сети (ПК-15);
Задачами освоения дисциплины являются:
познакомить обучающихся с основными видами автономных источников энергоснабжения промышленных предприятий и объектов жилищно-коммунального комплекса;
научить проводить расчеты показателей эффективности работы рассматриваемого энергетического оборудования;
научить принимать, обосновывать и защищать конкретные решения при выборе альтернативных вариантов энергоснабжения потребителей.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 и является дисциплиной по выбору студента основной образовательной программы подготовки магистров по программе «Энергосбережение предприятий. Тепломассообменные процессы и установки» и «Эффективные теплоэнергетические системы предприятий и ЖКХ».направления 140100 "Теплоэнергетика и теплотехника".
Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Тепломассообмен», «Физика», «Техническая термодинамика», «Источники и системы теплоснабжения предприятий и ЖКХ».
Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы выпускникам для проектирования и грамотной эксплуатации тепло- массообменного оборудования в тепловой и атомной энергетике, химической промышленности, холодильной технике, на транспорте и т.д.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:
Знать:
конструкции, основные характеристики, преимущества и недостатки автономных источников тепло-энергоснабжения;
принципиальные схемы систем энергоснабжения (в т.ч. когенерация и тригенерация), в которых применяется данное оборудование.
Уметь:
производить расчет характеристик данного оборудования;
производить подбор оборудования из каталогов фирм-производителей.
Владеть:
методами расчета автономных источников тепло-энергоснабжения;
методами сравнительной оценки автономных и централизованных источников энергоснабжения (электро-, тепло-, холодоснабжения).
4. СТРУКТУРА ИСОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.
№
п/п
|
Раздел дисциплины.
Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)
|
Всего часов на раздел
|
Семестр
|
Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)
|
Формы текущего контроля успеваемости
(по разделам)
|
лк
|
пр
|
лаб
|
сам.
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
1
|
Автономные и централизованные источники энергии. Автономные котельные
|
34
|
2
|
4
|
8
|
|
22
|
Тест
|
2
|
Газопоршневые агрегаты
|
16
|
2
|
10
|
2
|
|
4
|
Тест
|
3
|
Газотурбинные и парогазовые установки
|
26
|
2
|
12
|
4
|
|
10
|
Контрольная работа
|
4
|
Микротурбины.
|
54
|
2
|
10
|
2
|
|
42
|
Тест
|
5
|
Зачет
|
6
|
2
|
|
2
|
|
4
|
Защита расчетного задания
|
|
Экзамен
|
8
|
2
|
|
|
|
8
|
|
|
Итого
|
144
|
|
36
|
18
|
|
90
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.2. Содержание лекционно-практических форм обучения
4.2.1. Лекции
1. Автономные и централизованные источники энергии.
Автономные источники энергии. Преимущества и недостатки в сопоставлении с источниками централизованного теплоэнергоснабжения. Задача выбора между централизованными и децентрализованными источниками тепло- и энергоснабжения. Когенерация и тригенерация.
2. Автономные котельные
Автономные котельные. Блочно-модульные котельные. Встроенные, пристроенные и крышные котельные. Основы энергсобережения в котельных. Конденсационные котлы. Новые виды котлов на твердом топливе. Вопросы дымоудаления в автономных котельных.
3. Газопрошневые агрегаты
Принцип действия газопоршневых агрегатов. Конструкции. Достоинства и недостатки. Основные производители. Термодинамический цикл работы. Коэффициент полезного действия.
Способы использования образующейся теплоты. Схемы использования ГПА для систем автономного тепло- и энергоснабжения. Использование ГПА для тригенерации. Подбор ГПА. Вопросы борьбы с шумом.
4. Газотурбинные и парогазовые установки
Газотрурбинные и парогазовые установки. Возможности их использования в качестве автономных источников теплоэнергоснабжения. Цикл простой ГТУ, влияние степени сжатия и отношения температур на КПД ГТУ. Влияние на экономичность механических потерь и утечек рабочего тела. Расчет тепловой схемы ГТУ. Пути совершенствования ГТУ. Особенности выбора между ГПА и ГТУ.
Комбинированные установки с котлом - утилизатором: выбор параметров ГТУ, ПТУ, КУ. Одноконтурная и двухконтурная схемы ПГУ.
5. Микротурбины.
Микротурбинные установки. Принцип работы и конструкция микротурбинной установки. Примущества микротурбин. Работа микротурбинных установок совместно с газовой котельной.
4.2.2. Практические занятия
На практических занятиях студенты изучают типовые конструкции ГТУ, ПТУ и ПГУ, рассчитывают тепловые схемы.
4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены
4.4. Расчетные задания
Расчет тепловой схемы ПГУ с котлом-утилизатором.
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Самостоятельная работа включает выполнение домашних контрольных работ и расчетного задания, подготовку к практическим занятиям, подготовку к зачету и экзамену.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, устный опрос, защита выполненных практических работ и расчетного задания.
Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.
Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка за экзамен.
В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр обучения в магистратуре.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Литература:
а) основная литература:
1. В.М. Полонский, Г.И.Титов, А.В.Полонский, Автономное теплоснабжение, М.: Изд-во: "ПТФ-МИЭЭ", 2006, 150 стр.
2. Стационарные газотурбинные установки / Арсеньев Л.В., Тырышкин В.Г., Богов И.А. и др. Л.: Машиностроение. 1989 г. 543 с.
б) дополнительная литература:
1. Комбинированные установки с газовыми турбинами. Арсеньев Л.В., Тырышкин В.Г. Л.: Машиностроение. 1982. 247 с.
2. Щегляев А.В. Паровые турбины М.: Энергоатомиздат, 1993. 384 с.
3. Костюк А.Г., Шерстюк А.Н. Газотурбинные установки. М.: Высш. шк., 1979.254 с.
4.Трубилов М.А., Арсеньев Г.В., Фролов В.В. Паровые и газовые турбины. Учеб-ное пособие для ВУЗов. /Под ред. Костюка А.Г. и Фролова В.В./. М.: Энергоато-миздат, 1985 г. 352 с.
5.Расчет показатей тепловых схем и элементов газотурбинных и парогазовых уста-новок электростанций: Учебное пособие / С.В. Цанев, В.Д. Буров, С.Н. Дорофеев и др.; Под ред. В.В. Чижова. – М.: Издат. МЭИ, 2000. – 72 с.
6.Методы расчета основных энергетических показателей перотурбинных, газотур-бинных и парогазовых теплофикационных установок. Е.Я, Соколов, В.А. Мартынов / Под ред. В.М. Качалова. – М.: Изд. МЭИ, 1996. – 102 с.
Технические и профессиональные справочники, обеспечивающие практическую деятель-ность по дисциплине.
1.Справочник / Под общ.ред. В.А.Григорьева, В.М.Зорина - 2-е изд., перераб. Том 2 - М.: Энергоатомиздат, 1991.
2.Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия, 1980, 424 с.
7.2. Электронные образовательные ресурсы:
Акимов Е.Г. «Автономные источники энергии» Справочник на CD, М.:Издательство: Ай-Би-Тех, 2008
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки магистров 140100 "Теплоэнергетика и теплотехника" при реализации программы подготовки магистров кафедры ТМПУ «Энергообеспечение предприятий. Тепломассообменные процессы и установки» и «Эффективные теплоэнергетические
системы предприятий и ЖКХ» кафедры ПТС.
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:
д.т.н., профессор Гаряев А.Б.
«СОГЛАСОВАНО»:
д.т.н., профессор Рыженков В.А.
«УТВЕРЖДАЮ»:
Зав. кафедрой ТМПУ
к.т.н., профессор Гаряев А.Б. |
