М ИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА
ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ - ВАРНА
ЕЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИ факултет
Утвърждавам:
Декан:
/доц.д-р инж. М.Маринова/
У Ч Е Б Н А П Р О Г Р А М А
по дисциплината “ВЕТРОВА ЕНЕРГЕТИКА”
Включена в учебния план на специалност: „ЕЛЕКТРОТЕХНИКА”
Професионално направление: ЕЛЕКТРОТЕХНИКА, ЕЛЕКТРОНИКА И АВТОМАТИКА – 5.2.
Образователно - квалификационна степен: БАКАЛАВЪР
Факултет, осигуряващ организационно-методично обучение
по специалността: ЕЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИ
Катедра, осигуряваща обучението по дисциплината:
“ЕЛЕКТРОТЕХНИКА И ЕЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ”
Варна, 2008 г.
Извадки от учебния план -
Вид на занятията
|
семестър
|
Хорариум, часа
|
седмично
|
общо
| І. Аудиторна учебна дейност
А. Лекции
В. Лабораторни
Текуща оценка:
Ж. Форми и организация на семестриалния контрол
|
VІІІ
VІІІ
VІІІ
|
2
2
|
30
30
| ІІ. Извън аудиторна учебна дейност |
VІІІ
|
|
60
| ІІІ. Кредити ( ECTS) |
VІІІ
|
|
4
|
Анотация
Учебната дисциплина “Ветрова енергетика” е избираема за студентите от специалност “Електротехника”. Съдържанието на учебната програма се явява продължение на програмите по учебни дисциплини “Възобновяеми енергийни източници” и “Слънчева енергетика”, изучавани в VІ и VІІ семестър. Основната цел на дисциплината е да запознае студентите с основните характеристики на вятъра в теоретичен и приложен аспект, начините на използуване на ветровия потенциал, принципа на работа, конструкциите, режимите на работа, работните характеристики и оценката за икономическа ефективност на ветроенергийните агрегати.
Учебните материали са съобразени със съвременните технически достижения, литературни източници и нагледни материали /видеофилми, мултимедия, проспекти и др./, демонстративни и компютърни програми, модели и др.
Входни връзки с други дисциплини:
-
“Физика”
-
“Материалознание”
-
“Електрически машини”
-
“ВЕИ”
-
“Слънчева енергетика”
Изходни връзки с други дисциплини:
-
Магистърска програма по “Възобновяеми енергийни източници”.
А. Лекции
ТЕМА 1. ИСТОРИЧЕСКО РАЗВИТИЕ НА ВЕТРОВАТА ЕНЕРГЕТИКА. ВЕТРОВЕ И ЗЕМНИ ЦИРКУЛАЦИОННИ СИСТЕМИ.
ТЕМА 2. ОСНОВНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ВЯТЪРА. СЪЩНОСТ НА ВЕТРОЕНЕРГОПРЕОБРАЗУВАНЕТО.
-
Ветрови течения. Сила на вятъра. Скорост на вятъра. Честотно разпределение. Мощностна плътност.
-
Измерване параметрите на вятъра.
-
Основни принципи на ветроенергопреобразуването. Характеристики, особености, класификация.
-
Екологични проблеми.
ТЕМА 3. ПРЕОБРАЗУВАНЕ НА ВЕТРОВАТА ЕНЕРГИЯ В ЕЛЕКТРИЧЕСТВО.
-
Ветроенергийни агрегати (ВЕА).
-
Принципи и структурни особености.
-
Възможности за регулиране.
ТЕМА 4. АЕРОДИНАМИКА НА В Е А.
-
Основни теории и методи.
-
Пряка и обратна задачи.
ТЕМА 5. МЕХАНИКА НА В Е А.
-
Основни възли и особености на механичната и спирачната системи.
-
Механика на задвижването. Уравновесеност на роторите.
-
Примерни схемни решения, безредукторни ВЕА.
-
Оценка на якост.
ТЕМА 6. СИСТЕМИ ЗА НАСОЧВАНЕ НА В Е А
-
Основни принципи на изграждане, видове.
-
Режимни особености и защити.
-
Схемни решения и избор на елементи.
ТЕМА 7. ВЪЗМОЖНОСТИ НА ИЗПОЛЗУВАНИТЕ ЕЛЕКТРОГЕНЕРА-ТОРИ И ВЕНТИЛНИ ПРЕОБРАЗУВАТЕЛИ В ЕЛЕКТРОГЕНЕРИРАЩИ СИСТЕМИ (ЕГС) НА В Е А.
-
Класификация, сравнителна оценка.
-
Енергийни и регулировъчни характеристики.
-
Преобразуватели с естествена комутация.
ТЕМА 8. ЕГС НА В Е А, РАБОТЕЩИ В ПАРАЛЕЛ С ЕЛЕКТРОЕНЕР-ГИЙНАТА МРЕЖА.
-
Изисквания и схемни решения, съгласуване на характеристиките.
-
Регулировъчни възможности и енергетична оценка.
ТЕМА 9. РЕГУЛИРАНЕ НА ИЗХОДНАТА МОЩНОСТ.
-
Основни принципи, критерии.
-
Структурни схеми, характеристики.
ТЕМА 10. ЕГС НА В Е А, РАБОТЕЩИ В УСЛОВИЯТА НА АВТОНОМ-НОСТ – ОСОБЕНОСТИ И СХЕМНИ РЕШЕНИЯ.
ТЕМА 11. ВЕТРОПОМПЕНИ АГРЕГАТИ (ВПА).
-
Основни елементи, характеристики на ВПА.
-
Проектиране на ВПА.
ТЕМА 12. ВЕТРОЕЛЕКТРИЧЕСКИ СТАНЦИИ.
-
Схеми, съоръжения, оборудване за съвместна работа с електрическата мрежа.
-
Разположение на ВЕА в станциите. Основни критерии – екологични, експлоатационни, комуникативност, технико-икономически правила и норми.
|
2 часа
4 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
4 часа
4 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
| В. Лабораторни упражнения
Тема 1. Встъпително упражнение. Състояние на ветроенергетиката. Мултимедия.
Тема 2. Експериментално изследване параметрите на вятъра.
Тема 3. Числено моделиране на приземния вятър.
Тема 4. Експериментално определяне на характеристиките на ветроколело.
Тема 5. Изследване характеристиките на прототипи на автономен ВЕА – тип RVC-mini.
Тема 6. Изследване на хибридна система за преобразуване на ветровата енергия в електричество.
Тема 7. Моделиране на ЕГС на ВЕА с асинхронен генератор.
Тема 8. Моделиране генераторен режим на асинхронна машина със самовъзбуждане.
Тема 9. Изследване на ЕГС на ВЕА със синхронен генератор.
Тема 10. Изследване параметрите на ветрогенератор с хоризонтална ос.
Тема 11. Изследване параметрите на ветрогенератор с вертикална ос.
Тема 12. Оценка рентабилността на произвежданата енергия от ветрогенератор.
Тема 13. Технически изисквания при изграждане на ветрови парк.
Тема 14. Технико-икономическа ефективност на ветрови парк.
Тема 15. Производство на ВЕА – “Еnercon”, “Таkе”, “Vestas” – видеофилм.
Контролните работи се провеждат по време на лабораторни упражнения.
Контролна работа № 1:
-
Ветрови течения.
-
Параметри на вятъра.
-
Експериментално изследване на параметрите на вятъра.
-
Ветроенергийни агрегати – принципи, структурни особености.
-
Аеродинамика на ВЕА.
-
Механика на ВЕА. Възли и особености на механичната (спирачната) система.
-
Схемни решения. Разновидности на ВЕА.
Контролна работа № 2:
-
Енергийни и регулировъчни характеристики на ВЕА.
-
Електрогенериращи системи. Особености на работата в паралел с мрежата и автономна работа.
-
Ветропомпени агрегати – елементи, характеристики. Елементи на проектиране.
-
Ветроелектрически станции – схеми, оборудване.
|
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
2 часа
|
Ж. Форми и организация на семестриален контрол Текуща оценка.
№
|
Форма на семестриалния контрол
При форма на контрол “Текуща оценка”
|
Точки
|
1.
|
Лекции (непланирани контролни работи или тестове след група теми от учебната програма)
|
до 10
|
2.
|
Семинарни или лабораторни упражнения ( писмени или компютърни тестове след група упражнения)
|
до 10
|
3.
|
Разработка на реферат или друга форма на самостоятелна работа на студента.
|
до 25
|
4.
|
Задачи за самостоятелна подготовка за следващо упражнение
|
до 5
|
Общо:
|
до 50
|
И. Форма на контрол (процедура).
Текуща оценка.
№
|
Форми за оценяване
|
Планирани контролни работи
|
Точки
|
1.
|
Планирана контролна работа № 1 – по определения материал от учебната програма
|
до 20
|
2.
|
Планирана контролна работа № 2 – по определения материал от учебната програма
|
до 20
|
3.
|
Събеседване и оформяне на текущата оценка
|
до 10
|
Общо:
|
до 50
|
Използвана литература:
А. Основна:
-
Учебни материали по проект JEP_S 07258-94, ТУ-Варна, 1997 г., 2001 г.
-
Сьоренсеен Б., Възстановими енергийни източници, С., 1990 г.
-
Твайдел Дж., Уеир А., Возобновляемые источники энергии, ЭТ, 1990 г.
-
Ветроенергетика – обзор под редакцията на Де Рензо, 1992 г.
-
Божинов Я., Възобновяеми енергийни източници, Народен будител, Варна, 2003 г.
-
Димитров Д. и к-в, Възобновяеми източници на енергия, Издателство на ТУ-София, 1999 г.
-
Тончев Г., Вятърни електроцентрали, І част, Ековат технологии, 2005.
-
Тончев Г., Вятърни паркове, ІІ част, Ековат технологии, 2005.
-
Тончев Г., Вятърни турбини, Ековат технологии, 2006.
-
Пазвантов Т., ВЕИ – І част, Ветро-електро-задвижвания и автоматизация, ТУ-Варна, 2006.
Б. Допълнителна:
-
Twidell J., Weir A., Renewable energy resources, E.F.Spon, 1990.
-
Klemann M., Bausal W., RES and Conversion Technology, 1993.
-
Renewable Energy World, № 1-12, James & James, 1999.
-
Учебни материали по проект Soltrain, програма Altener на ЕС, 2004.
Съставили:
-
.........................................................
/доц.д-р инж. Хр.Тахрилов/
-
.........................................................
/н.с.инж.В.Павлов/
Програмата е обсъдена на катедрен съвет на катедра “ЕЛЕКТРОТЕХНИКА И ЕЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ” с протокол № 17 от 12 февруари 2007 .
Ръководител катедра ............. ......................
/проф.дтн. инж. С.Контров/
Програмата е приета на Факултетен съвет с протокол № ................................. г.
Декан…………....................……………
/доц.д-р инж. М.Маринова/
Код: 53. в. “ВЕТРОВА ЕНЕРГЕТИКА”
ECTS кредити: 4. Седмичен хорариум: 2+0+2
Форма на контрол: текуща оценка Форма за оценяване: писмен със
събеседване
Водещо звено:
Катедра: ЕТЕТ.
Факултет Електротехнически
Лектор: доц.д-р инж. Хр. Тахрилов катедра ЕТЕТ; тел. 383323
е-mail: ……………
Анотация:
Учебната дисциплина “Ветрова енергетика” е продължение на програмите “Възобновяеми енергийни източници” и “Слънчева енергетика”. Целта е запознаване на студентите с характеристиките на вятъра, начините на използуване на ветровия потенциал, принципа на работа, конструкциите, режимите на работа, работните характеристики и оценката за икономическа ефективност на ветроенергийните агрегати. Обучението е със съвременни средства, модели, действуващи образци др.
..................................
Основни раздели на съдържанието:
-
Теоретично и експериментално изследване характеристиките на вятъра;
-
Аеродинамика и механика и на ветроенергопреобразувателите;
-
Работа на ветроенергийните агрегати в паралел с мрежата и при автономен режим;
-
Други приложения на ветровата енергия.
Форма на изнасяне на учебното съдържание:
Учебното съдържание се изнася на лекции, където се разясняват основните въпроси и специфичните особености в съответния раздел. Практическото запознаване и конкретната работа на съответните устройства се извършва върху модели и действуващи лабораторни постановки по време на лабораторните упражнения.
Сподели с приятели: |
