Μαθήματα
Γενικά στοιχεία
Τμήμα Συστημάτων Ενέργειας
Τμήμα Συστημάτων Ενέργειας
ΜΣΕ1140
Εισαγωγή στα Ενεργειακά Συστήματα
Αυτοτελείς δραστηριότητες (ώρες/εβδ.)
4
0
0
6
Άλλα γενικά στοιχεία
Ελληνικά
https://eclass.uth.gr/courses/ENERGY_U_104/
Μαθησιακά αποτελέσματα
Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση να κατανοούν βασικές έννοιες των ενεργειακών συστημάτων, να επιλύουν απλά προβλήματα και να εφαρμόζουν τεχνικές ανάλυσης και σχεδιασμού των συστημάτων θερμικής ενέργειας, των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας, των συστημάτων αξιοποίησης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, της ενεργειακής τεχνολογίας οχημάτων, των ενεργειακών υποδομών και των συστημάτων διαχείρισης ενέργειας.
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
- Λήψη αποφάσεων
- Αυτόνομη εργασία
- Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
- Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
Περιεχόμενο μαθήματος
- Ενεργειακά συστήματα: ιστορική αναδρομή, τεχνολογικές εξελίξεις, επαγγελματικές προοπτικές, μελλοντικές τάσεις, παρουσίαση του προγράμματος σπουδών με αναφορά σε γνωστικά αντικείμενα: ενεργειακού ηλεκτρολόγου, ενεργειακού μηχανολόγου, ενεργειακού χημικού
- Σύστημα, ενέργεια, ανανεώσιμες και μη ανανεώσιμες μορφές ενέργειας: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα αυτών, θερμική-πυρηνική-χημική-ηλεκτρομαγνητική-φωτεινή-ηλεκτρική ενέργεια, βαθμίδες της ενέργειας (πρωτογενής, δευτερογενής, τελική, ωφέλιμη), μονάδες μέτρησης της ενέργειας. Ισχύς, σχέση ενέργειας και ισχύος, ορισμοί και σχέσεις υπολογισμού, μονάδες μέτρησης ισχύος, βαθμός απόδοσης συστήματος με υποσυστήματα, ποιότητα ενέργειας, παραδείγματα υπολογισμών.
- Μετρήσεις και τεχνολογία αισθητήρων: Βασικές έννοιες και εφαρμογές σε ενεργειακά συστήματα, μετατροπείς ή μορφοτροπείς, συστήματα προσαρμογής, σύστημα παραλαβής, αναλογικά και ψηφιακά όργανα μετρήσεων. Νανοτεχνολογία, εφαρμογές στην ενέργεια και το περιβάλλον.
- Υδροηλεκτρικοί σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, υδροστρόβιλοι, φράγματα, παραδείγματα απλών υπολογισμών.
- Παλιρροιακή ενέργεια: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, βασικά χαρακτηριστικά παλιρροιών, συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από παλίρροιες και παλιρροιακά ρεύματα, παλιρροιακά φράγματα, τύποι υδροστροβίλων και γεννητριών, χάρτες παλιρροιακής ισχύος, παραδείγματα απλών υπολογισμών.
- Ενέργεια θαλάσσιων κυμάτων: διαδικασία δημιουργίας κυμάτων από τον άνεμο, τύποι κυμάτων λόγω ανέμων, βασικά χαρακτηριστικά των θαλάσσιων κυμάτων, ταχύτητα ιδανικού κύματος, χάρτες κυματικής ισχύος, συστήματα καταγραφής χαρακτηριστικών των θαλάσσιων κυμάτων, τεχνολογίες αξιοποίησης των θαλάσσιων κυμάτων, παραδείγματα απλών υπολογισμών.
- Αιολική ενέργεια: βασική στοιχεία συστημάτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον άνεμο, τύποι και βασικά στοιχεία ανεμογεννητριών, έλεγχος ισχύος ανεμογεννητριών, χάρτες αιολικού δυναμικού, κατάσταση στην Ελλάδα, παραδείγματα απλών υπολογισμών.
- Ηλιοθερμικά Συστήματα: χάρτες ηλιακής ακτινοβολίας, Βασικές έννοιες και εφαρμογές, β) Μεταφορά-διανομή ηλεκτρικής ενέργειας, ενέργεια παθητικά και ενεργητικά ηλιακά συστήματα, άμεση και διάχυτη ακτινοβολία, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ηλιακής ακτινοβολίας, παράγοντες που επηρεάζουν την ηλιακή ακτινοβολία, όργανα μέτρησης της ηλιακής ακτινοβολίας, ηλιοστάτες ή ηλιακοί ιχνηλάτες. Ηλιακοί συλλέκτες, βασικά στοιχεία και εφαρμογές θερμικών ηλιακών συστημάτων, παραδείγματα απλών υπολογισμών.
- Φωτοβολταϊκά συστήματα: βασικά στοιχεία, βαθμός απόδοσης, σύνδεση στοιχείων, ηλιοστάτες, κατηγορίες Φ/Β στοιχείων, παράγοντες που επηρεάζουν την ηλεκτρική ισχύ ενός Φ/Β στοιχείου, βασικές μονάδες (τάση, ρεύμα), κανονικές συνθήκες λειτουργίας και απόδοση, κόστος Φ/Β εγκατάστασης και απόσβεση επένδυσης, κατηγορίες Φ/Β συστημάτων, εφαρμογές, παραδείγματα απλών υπολογισμών.
- Βιοενέργεια, βιομάζα, βιοκαύσιμα, βιοαέριο: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, πηγές βιομάζας, τύποι βιοκαυσίμων, εφαρμογές βιοενέργειας στην Ελλάδα, παραδείγματα απλών υπολογισμών.
- Γεωθερμικά Συστήματα: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, κατηγοριοποίηση, εφαρμογές, γεωθερμικές αντλίες θερμότητας, γεωθερμία στην Ελλάδα, χάρτες γεωθερμικού δυναμικού, κατηγορίες γεωθερμικών συστημάτων, παραδείγματα απλών υπολογισμών.
- Κυψέλες καυσίμου: είδη, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, εφαρμογές. Capacity factor, availability factor, παραδείγματα απλών υπολογισμών.
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.
- Εκπόνηση Μελέτης:
- Ομαδική υπολογιστική εργασία.
Τα κριτήρια αξιολόγησης αναφέρονται ρητά κατά τη διάρκεια της πρώτης εισαγωγικής διάλεξης. Επίσης, είναι διαθέσιμα στην ηλεκτρονική πλατφόρμα ασύγχρονης τηλεκπαίδευσης “Open eClass” του πανεπιστημίου, υπό την περιγραφή του μαθήματος.
Συνιστώμενη βιβλιογραφία
- Μοσχάτος Ε. Ανδρέας, Ενέργεια: Εισαγωγή & επισκόπηση των πρωτογενών μορφών της, Εκδόσεις Δίαυλος, 2013, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 32997829.
- Τσούτσος Θ., Κανάκης Ι., Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας- Τεχνολογίες και Περιβάλλον ,Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 2013.
- ΑΣΗΜΑΚΟΠΟΥΛΟΣ Δ., ΑΡΑΜΠΑΤΖΉΣ Γ., ΑΓΓΕΛΗΣ - ΔΗΜΑΚΗΣ Α., ΚΑΡΤΑΛΙΔΗΣ Α., ΤΣΙΛΙΓΚΙΡΙΔΗΣ Γ., ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ- Δυναμικό και Τεχνολογίες, 2015, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 41963205.
- Κατσαπρακάκης, Δ., 2015. Σύνθεση ενεργειακών συστημάτων. [ηλεκτρ. βιβλ.] Αθήνα: Σύνδεσμος Ελληνικών Ακαδημαϊκών Βιβλιοθηκών. Διαθέσιμο στο: http://hdl.handle.net/11419/3553
- Turner W., Energy Management Handbook, The Fairmont Press, 2001.