Tßτλος του μαθÞματος | ΑιολικÞ ΕνÝργεια και ενÝργεια του νεροý
Κωδικüς αριθμüς μαθÞματος | ΕLΕΝ23
Τýπος του μαθÞματος | ΕπιλογÞς
Επßπεδο του μαθÞματος | Μεταπτυχιακü (ΜΔΕ)
¸τος σπουδþν | Πρþτο
ΕξÜμηνο | Δεýτερο
ΠιστωτικÝς μονÜδες ECTS | 6
¼νομα του διδÜσκοντος/των διδασκüντων | Γ. Λευθεριþτης, Επ. ΚαθηγητÞς
Επιδιωκüμενα μαθησιακÜ αποτελÝσματα του μαθÞματος | Στο τÝλος αυτοý του μαθÞματος ο φοιτητÞς θα μπορεß να: 1. Γνωρßζει τη χωρικÞ διασπορÜ και τη χρονικÞ μεταβολÞ των πηγþν ενÝργειας που εξετÜζονται καθþς και να υπολογßζει το διαθÝσιμο δυναμικü τους. 2. Γνωρßζει σε βÜθος τη λειτουργßα των συστημÜτων αξιοποßησης της αιολικÞς ενÝργειας και της ενÝργειας του νεροý. 3. Υπολογßζει με ακρßβεια τους συντελεστÝς απüδοσης των διαφüρων συστημÜτων μετατροπÞς (αιολικþν μηχανþν, υδροηλεκτρικþν σταθμþν, κλπ).
Δεξιüτητες | Στο τÝλος αυτοý του μαθÞματος ο φοιτητÞς θα Ýχει περαιτÝρω αναπτýξει τις ακüλουθες δεξιüτητες 1. Ικανüτητα να επιδεικνýει ολοκληρωμÝνη γνþση και κατανüηση των δεδομÝνων, εννοιþν, αρχþν και θεωριþν που σχετßζονται με την εκμετÜλλευση της αιολικÞς και υδραυλικÞς ενÝργειας. 2. Ικανüτητα να εφαρμüζει αυτÞ τη γνþση και κατανüηση στη λýση ποιοτικþν και ποσοτικþν προβλημÜτων. 3. Ικανüτητα να υιοθετεß και να εφαρμüζει μεθοδολογßα στη λýση μη οικεßων προβλημÜτων. 4. Δεξιüτητες μελÝτης που χρειÜζονται για τη συνεχÞ επαγγελματικÞ του ανÜπτυξη.
ΠροαπαιτÞσεις | Δεν υπÜρχουν προαπαιτοýμενα μαθÞματα. Οι φοιτητÝς πρÝπει üμως να Ýχουν ικανοποιητικÞ γνþση μηχανικÞς των ρευστþν.
Περιεχüμενα (ýλη) του μαθÞματος | Α. ΑΙΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 1. Το αιολικü δυναμικü. Η φýση του ανÝμου. Το ατμοσφαιρικü οριακü στρþμα. ΧρονικÞ - χωρικÞ διασπορÜ του ανÝμου και η στατιστικÞ περιγραφÞ της. Τýρβη, Ýνταση και φÜσματα. ΜÝτρηση ταχýτητας και κατεýθυνσης του ανÝμου. Εκτßμηση του διαθÝσιμου και τεχνικÜ-οικονομικÜ εκμεταλλεýσιμου αιολικοý δυναμικοý. 2. ΑιολικÝς μηχανÝς. ΙστορικÞ αναδρομÞ. ΑνÜπτυξη της αιολικÞς ενÝργειας σε παγκüσμιο επßπεδο και στην ΕλλÜδα. Εßδη αιολικþν μηχανþν. ΠλεονεκτÞματα- μειονεκτÞματα. Σýγχρονες τÜσεις: ΥπερÜκτια αιολικÜ πÜρκα, ανεμογεννÞτριες πüλης. 3. ΑεροδυναμικÞ των αιολικþν μηχανþν οριζüντιου Üξονα. Η Ýννοια του «ιδανικοý ρευστοý». ΔιατμητικÝς τÜσεις, οριακü στρþμα. ΑεροτομÝς σε 2 και 3 διαστÜσεις. ΕνεργοποιητÞς δßσκος και üριο Betz. Θεωρßα στοιχεßου πτÝρυγας. Θεωρßα στροβßλων. ΑεροδυναμικÞ σχεδßαση: ΒÝλτιστο προφßλ πτερυγßου και πρüβλεψη των επιδüσεων της αιολικÞς μηχανÞς. 4. ΑιολικÝς μηχανÝς για ηλεκτροπαραγωγÞ. Διερεýνηση παραμÝτρων σχεδßασης: ΔιÜμετρος ρüτορα, ταχýτητα περιστροφÞς, αριθμüς πτερυγßων, θÝση του ρüτορα σε σχÝση με τον πýργο, μηχανισμοß ελÝγχου ισχýος, μηχανισμοß μετÜδοσης, ηλεκτρικÝς μηχανÝς. Ενεργειακοß υπολογισμοß, συντελεστÞς αποδοτικüτητας. 5. ΑιολικÜ πÜρκα. Κανüνες χωροθÝτησης των αιολικþν πÜρκων. Αλληλεπßδραση μηχανþν. ΟικονομικÜ των ανεμογεννητριþν. ΠεριβαλλοντικÜ οφÝλη και προβλÞματα. Β. ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ 1. ΥδροηλεκτρικÞ ΕνÝργεια. ΥδρολογικÞ ανÜλυση. ΛεκÜνες απορροÞς. ΜÝτρηση της παροχÞς. Υπολογισμüς του διαθÝσιμου υδροδυναμικοý. Καμπýλη διÜρκειας παροχþν. ΜεγÜλοι-μικροß υδροηλεκτρικοß σταθμοß. Σχεδßαση και κατασκευÞ υδροηλεκτικþν: ¸ργα πολιτικοý μηχανικοý (Ýργα υδροληψßας: φρÜγμα, εξαμμωτÞς δεξαμενÞ φüρτισης. ¸ργα μεταφορÜς: αγωγοß, δεξαμενÞ ανÜπλασης, διþρυγα φυγÞς). Υδροστροβßλοι: Εξισþσεις λειτουργßας και βαθμοß απüδοσης. Τýποι υδροστροβßλων. Αυτοματισμοß λειτουργßας υδροηλεκτρικþν σταθμþν. Ενεργειακοß υπολογισμοß-διαστασιολüγηση. 2. ΕνÝργεια απü κýματα και ρεýματα. ΔιαθÝσιμο δυναμικü. Τýποι μηχανþν. Ενεργειακοß υπολογισμοß-διαστασιολüγηση.
Συνιστþμενη βιβλιογραφßα προς μελÝτη | 1. D. Le Gourieres: “Wind Power Plants. Theory and Design”. 1982, Pergamon Press, ISBN: 0-08-029967-9. 2. E. H. Lysen: “Introduction to Wind Energy”, 1983, CWD. Διατßθεται δωρεÜν σε ηλεκτρονικÞ μορφÞ απü το ΠανεπιστÞμιο της ΟυτρÝχτης στη διεýθυνση: http://www.uce-uu.nl/ >Energy Topics >Introduction to wind energy. 3. T. Burton, D. Sharpe, N. Jenkins, E. Bossanyi: “Wind Energy Handbook”. 2001, John Wiley & Sons LTD, ISBN: 978-0-471-48997-9. 4. R. Gash, J. Twele (Eds): “Wind Power Plants. Fundamentals, Design, Construction and Operation”, 2002, Solarpraxis A.G., ISBN: 1-902916-37-9. 5. D.Y. Goswami (Ed): “Wind Energy Pocket Reference”. 2007, ISES, ISBN: 978-1-84407-539-3. 6. M. O. L. Hansen: “Aerodynamics of Wind Turbines”, 2008, Earthscan, ISBN: 978-1-84407-438-9. 7. J. F. Manwell, J. G. McGowan, A.L.Rogers: “Wind Energy Explained”, 2009, John Wiley & Sons LTD, ISBN: 978-0-470-015000-1. 8. S. Stankovic, N. Campbell, A. Harries: “Urban Wind Energy”, 2009, Earthscan, ISBN: 978-1-84407-282-8. 9. Δ. Παπαντþνης: «ΜικρÜ ΥδροηλεκτρικÜ ¸ργα», 2001, Εκδüσεις Συμεþν, ISBN: 960-7888-23-5.
ΔιδακτικÝς και μαθησιακÝς μÝθοδοι | Παραδüσεις με χρÞση διαφανειþν Þ/και παρουσιÜσεις με powerpoint, φροντιστÞρια με υποδειγματικÞ επßλυση προβλημÜτων, επßλυση προβλημÜτων απü τους φοιτητÝς.
ΜÝθοδοι αξιολüγησης/βαθμολüγησης | 1) ΠαρÜδοση εργασιþν επßλυσης προβλημÜτων απü τους φοιτητÝς (30% του τελικοý βαθμοý, υπολογßζεται μüνον üταν στην τελικÞ εξÝταση ο φοιτητÞς εξασφαλßσει το βαθμü 5) 2) ΓραπτÞ εξÝταση (70% του τελικοý βαθμοý)
Γλþσσα διδασκαλßας | ΕλληνικÜ. Mποροýν üμως να γßνουν οι παραδüσεις στην αγγλικÞ γλþσσα στην περßπτωση που αλλοδαποß φοιτητÝς παρακολουθοýν το πρüγραμμα.