Μαθήματα
Γενικά στοιχεία
Τμήμα Συστημάτων Ενέργειας
Τμήμα Συστημάτων Ενέργειας
ΜΣΕ2410
Συστήματα Ηλεκτροχημικής Ισχύος
Αυτοτελείς δραστηριότητες (ώρες/εβδ.)
4
0
0
6
Άλλα γενικά στοιχεία
Ελληνικά
https://eclass.uth.gr
Μαθησιακά αποτελέσματα
Στόχος του μαθήματος είναι να διδάξει στους σπουδαστές εφαρμόσιμες γνώσεις σχετικά με: i) την παραγωγή καθαρής ενέργειας μέσω του συνδυασμού ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και τεχνολογίες ηλεκτροχημικής ισχύος, ii) την ενσωμάτωσή αυτών των συστημάτων σε ηλεκτρικό δίκτυο και iii) την αποθήκευση ενέργειας.
Με την ολοκλήρωση αυτού του μαθήματος, κάθε σπουδαστής θα πρέπει:
- Να κατανοήσει τον όρο της ‘καθαρής ενέργειας’
- Το ρόλο της ηλεκτροχημικής συσκευής ισχύος στην παραγωγή καθαρής ενέργειας
- Το ρόλο των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας
- Το ρόλο και την ανάγκη δημιουργίας έξυπνων δικτύων για παραγωγή, αποθήκευση και διανομή της παραγόμενης καθαρής ενέργειας
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Λήψη αποφάσεων
- Αυτόνομη εργασία
- Ομαδική εργασία
Περιεχόμενο μαθήματος
- Ηλεκτροχημική μηχανική ισχύoς: ηλεκτροχημική θερμοδυναμική, εξίσωση Nernst, βασικές αρχές και νόμοι ηλεκτροχημείας, ηλεκτρική διεπιφάνεια, ηλεκτροδιακή κινητική, εξίσωση Butler-Volmer, Εξίσωση Tafel, ηλεκτροχημικά στοιχεία, ηλεκτροκαταλύτες, ηλεκτρολύτες, σύνθετα υλικά, νανοσωλήνες
άνθρακα, νανοσωματίδια, εφαρμογές, ηλεκτροχημικές συσκευές (κελιά, αντιδραστήρες, αισθητήρες, μεμβράνες διαχωρισμού, υπερπυκνωτές κλπ) - Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας: Αρχές σχεδιασμού και εφαρμογής ηλεκτροχημικών πηγών ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων των μπαταριών, των υπέρ-πυκνωτών, των κυψελών καυσίμου και της ηλεκτρόλυσης υδρογόνου. Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν την αυτοκινητοβιομηχανία, τη βιομηχανία, την ιατρική, τις τηλεπικοινωνίες και τις υπηρεσίες κοινής ωφελείας
- Αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας: εισαγωγή, τρόπος λειτουργίας μπαταριών (όλων των μέχρι σήμερα ειδών), ηλεκτροχημικοί υπερπυκνωτές, αρχή λειτουργίας, υλικά και παρασκευή, εφαρμογές.
- Έξυπνα δίκτυα (Smart grids): εισαγωγή, Βασικές έννοιες ενός έξυπνου δικτύου, έξυπνα δίκτυα: σχεδιασμός, ανάλυση και εφαρμογή, προσεγγίσεις εναλλαγής ενεργειακών συστημάτων, έλεγχος και ρύθμιση έξυπνων δικτύων: τεχνικές, νομικές, οικονομικές και κοινωνικές προσεγγίσεις, εφαρμογή έξυπνων δικτύων
Διδακtικές και μαθησιακές μέθοδοι
Πρόσωπο με πρόσωπο (διαλέξεις).
- Χρήση της ηλεκτρονικής πλατφόρμας ασύγχρονης τηλεκπαίδευσης “Open eClass” του πανεπιστημίου (http://eclass.uth.gr).
- Εν εξελίξει αναβάθμιση στην πλατφόρμα ανοιχτών μαθημάτων του πανεπιστημίου.
Οργάνωση διδασκαλίας (ώρες/εξάμηνο)
52
10
10
78
150
Αξιολόγηση φοιτητών
Τα παρακάτω χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση των φοιτητών (με κατάλληλα βάρη):
- Τελική Γραπτή Εξέταση:
- Επίλυση προβλημάτων.
- Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
- Γραπτή Εξέταση Προόδου:
- Επίλυση προβλημάτων.
- Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
- Εργασία στο Σπίτι:
- Επίλυση προβλημάτων.
- Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.