Εισαγωγή στην Ενεργειακή Τεχνολογία

Περιγραφή Μαθήματος:

Εισαγωγή στην ενέργεια και την ηλεκτρική ενέργεια. Παραγωγή, ζήτηση, μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας. Αιολική ενέργεια. Ηλιακή ενέργεια. Υδροηλεκτρική ενέργεια. Γενικές διατάξεις υδροηλεκτρικών έργων (σταθμοί, υδροληψίες, φράγματα). Αποθήκευση ενέργειας με συστήματα άντλησης‐ταμίευσης. Ορυκτά καύσιμα (πετρέλαιο, φυσικό αέριο, άνθρακας, πυρηνικά). Θερμοηλεκτρικοί σταθμοί. Βιομάζα (Βιοκαύσιμα – Βιοαέριο). Γεωθερμία. Ενέργεια από τη θάλασσα. Οικονομικά της ενέργειας και των ενεργειακών έργων. Πλαίσιο αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας. Κατάρτιση ενεργειακού μίγματος.

Απαιτούμενες Γνώσεις

Βασικές γνώσεις Φυσικής

Κεφάλαια Μαθήματος

# Τίτλος Διδακτέα Ύλη Ώρες
1 Εισαγωγή Εισαγωγή στην Ενέργεια. Μορφές ενέργειας, μεγέθη, μονάδες. Εισαγωγή στην Ηλεκτρική Ενέργεια. Παραγωγή-ζήτηση-μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας. Ενεργειακό μίγμα. 6
2 Αιολική ενέργεια Θεωρητικό και τεχνικά εκμεταλλεύσιμο αιολικό δυναμικό. Ανεμογεννήτριες (επιλογή θέσης, περιβαλλοντικές επιπτώσεις). 3
3 Ηλιακή ενέργεια Ηλιακή ακτινοβολία (χωρική χρονική κατανομή). Συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. 3
4 Υδροηλεκτρική ενέργεια Εκτίμηση υδροδυναμικού. Χαρακτηριστικά υδροηλεκτρικών έργων. Εκτίμηση δυναμικού για μικρά υδροηλεκτρικά. 3
5 Υδροηλεκτρικά έργα Γενικές διατάξεις (σταθμοί, υδροληψίες, φράγματα, αγωγοί προσαγωγής) Λειτουργία σταθμών, τύποι στροβίλων. Άντληση‐ταμίευση. 3
6 Ορυκτά καύσιμα Χαρακτηριστικά ορυκτών καυσίμων (πετρέλαιο, φυσικό αέριο, άνθρακας, πυρηνικά). Εκτίμηση ενέργειας από ορυκτά καύσιμα. Εκτίμηση παραγόμενων ρύπων και αερίων θερμοκηπίου. 3
7 Θερμοηλεκτρικοί σταθμοί Διατάξεις θερμοηλεκτρικών σταθμών. Παραγωγή ορυκτών καυσίμων. Διεργασίες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. 3
8 Ενεργειακά έργα Παρουσιάσεις ενεργειακών έργων από τους φοιτητές. 3
9 Θαλάσσια ενέργεια Ενέργεια από κύματα-ρεύματα-παλίρροιες. Εκτίμηση δυναμικού. Διατάξεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας 3
10 Βιομάζα- Γεωθερμία Ηλεκτρική ενέργεια από βιομάζα. Βιοκαύσιμα – Βιοαέριο. Ενέργεια από στερεά, υγρά και αέρια απόβλητα. Γεωθερμικά πεδία. Εφαρμογές γεωθερμικής ενέργειας. 3
11 Οικονομικά της ενέργειας Οικονομικά των φυσικών πόρων της ενέργειας και των ενεργειακών έργων. Πλαίσιο αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας. 3
12 Επανάληψη Επανάληψη. Παράδειγμα κατάρτισης ενεργειακού μίγματος. 1Χ3

Μαθησιακοί Στόχοι

  1. Εξοικείωση με θεμελιώδη ενεργειακά μεγέθη (ισχύς, ενέργεια, συντελεστής δυναμικότητας)
  2. Εκτίμηση αιολικού, ηλιακού και υδραυλικού δυναμικού
  3. Εκτίμηση ενέργειας από ορυκτά καύσιμα, παραγόμενων ρύπων και αερίων θερμοκηπίου
  4. Κατανόηση οικονομικών μεγεθών ενεργειακών έργων και πλαισίου αγοράς ενέργειας
  5. Εισαγωγή στο σχεδιασμό των ενεργειακών έργων στα οποία εμπλέκεται ο Πολιτικός Μηχανικός (υδροηλεκτρικά, αιολικά, ηλιακά)

Μέθοδοι και Μέσα Διδασκαλίας και Μάθησης

Μέθοδοι Διδασκαλίας Διαλέξεις στην τάξη. Επίλυση απλών παραδειγμάτων και προβλημάτων στην τάξη. Συζήτηση περιπτώσεων εφαρμογής (casestudies) στην τάξη.
Μέσα διδασκαλίας Παρουσιάσεις στον Πίνακα. Διαφάνειες PowerPoint. Υπολογισμοί σε ΗΥ με Excel.
Χρήση ΗΥ και προγραμμάτων ΝΑΙ
Ασκήσεις - Εφαρμογές ΝΑΙ
Θέματα (εργασίες και τεχνικές εκθέσεις) Κάθε φοιτητής αποτιμά τη λειτουργία ενός κατασκευασμένου ενεργειακού έργου και την παρουσιάζει στο μάθημα.
Παρουσιάσεις φοιτητών ΝΑΙ

Αξιολόγηση Επίδοσης

  • Τελική γραπτή εξέταση: 75%
  • Παρουσιάσεις φοιτητών: 25%

Συγγράμματα - Βιβλιογραφία

Σημειώσεις μαθήματος
Συμβατικές και ήπιες μορφές ενέργειας, Μπαλαράς Κ., Φ. Καραγιάννης και Α. Καραγιάννης

Διδασκαλία:

  • Τετάρτη, 14:45 – 17:30,
    Αίθουσες:
    • Αμφ. 1/2