Экзаменационные вопросы по дисциплине
«Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии»
(для очной, вечерней, заочной форм обучения)
Перечень вопросов предназначен для студентов специальности 101600 «Энергообеспечение предприятий». Вопросы позволяют сформировать у учащихся представление об объеме дисциплины, ее полезности в формировании специалиста-энергетика. Даже поверхностное ознакомление с перечнем вопросов способствует проявлению у студентов «любопытства» к дисциплине и ориентирует учащихся на углубленное ее изучение.
Кроме того, поставленные вопросы коренным образом меняют представление об окружающем нас «энергетическом богатстве» новых нетрадиционных, возобновляемых источниках энергии, использование которых требует преодоления множества технических, экономических, психологических, научных и других трудностей.
Особую пользу данный перечень вопросов может оказать студентам-заочникам, которые найдут в нем основные «ориентиры» в самостоятельном изучении дисциплины, и поймут, что требуется от них при выполнении учебного плана. Тем более, что учебным планом специальности большая доля времени отводится самостоятельной работе студента, т.е. изучение дисциплины, где основной упор делается на самообразование. В этом случае перечень вопросов так же окажет помощь в целенаправленном, а значит более продуктивном изучении предмета.
Кроме того, является очевидным, что обеспечение достойных жизненных условий обитания, заставит общество использовать возобновляемую энергетику более ускоренными темпами, т.к. использование традиционных (не возобновляемых) энергетических ресурсов на Земле (нефть, уголь, газ) уже давно отстает от потребностей современной цивилизации.
Раздел 1. Общие вопросы энергетики
Как классифицируются возобновляемые источники энергии по международной классификации.
Что следует понимать под термином «качество энергии», что это за характеристика энергии.
Какую долю энергии от ветра, солнца, прилива, волны, биомассы удается преобразовать в механическую энергию.
(МГД)- генератор, - метод преобразования энергии, его сущность и перспектива использования на практике.
Химические способы преобразования энергии. Схемы технических средств применяемых на практике для реализации этих способов.
Энергетические ресурсы Земли, что подразумевается под этим понятием, возможности их использования в хозяйственной деятельности. Перспективы применения их в энергетике и состояние ресурсов в настоящее время.
Энергетика и окружающая среда. Сущность проблемы, тенденции развития энергетики и прогнозы на будущее.
Загрязнение окружающей среды предприятиями энергетики. Проблемы и их устранение.
Способы получения теплоты от возобновляемых источников энергии. Существующая техника для реализации этих способов.
Как понимать «энергетику» как отрасль народного хозяйства. Какие виды энергии являются превалирующими, их потенциал. Понятие «условное топливо».
Бинарные термодинамические циклы и их сущность. Анализ термического КПД современных энергетических процессов.
Изобразите принципиальную схему энергетической установки работающей по бинарному циклу. Термический КПД бинарных циклов. Почему использование паров фреона в бинарных циклах выгодно, по сравнению с водяными парами.
Изобразите схему и поясните действие парогазовой установки.
Принцип действия МГД – генератора, физическая сущность его действия. Чем привлекательна эта идея. Перспективы развития МГД генераторов.
Причины создающие технико-экономические проблемы в современной энергетики. Какие наиболее «острые» из этих проблем.
Дайте характеристику топливно-энергетического комплекса нашей страны и нашего региона.
Как понимать термины «невозобновляемые источники энергии», «возобновляемые источники энергии».
Что такое (как понимать) искусственное топливо, есть ли у него положительные и негативные свойства. Способы его получения.
Перечислите и дайте краткую характеристику возобновляемым и невозобновляемым источникам энергии (Н и ВИЭ).
Назовите основные направления использования Н и ВИЭ.
Раздел 2. Солнечная энергетика
Какие источники энергии формирует Солнце. Каким энергетическим потенциалом располагает планета Земля от Солнца. Примерное распределение этого потенциала на Земле. «Солнечная постоянная» - ее физическая суть.
Свойства Солнечной энергии. Способы и технические средства использования энергии Солнца в хозяйственной деятельности. Что за наука – Гелиотехника.
Принцип работы «солнечного коллектора» или «теплого ящика». Возможные пределы нагревания теплоносителей посредством «солнечного коллектора».
Что понимается и как оценивается КПД «солнечного коллектора». Уравнение расчета «солнечного коллектора».
Принцип действия установок работающей на солнечной энергии и используемых в системах отопления зданий, сушки материалов, опреснения воды и т.д.
С помощью каких устройств повышают потенциал солнечной энергии. Принцип действия этих устройств, их достоинства и недостатки, пределы нагрева рабочих тел с помощью этих устройств.
Принцип действия солнечной электростанции (термодинамической) и ее принципиальная схема.
Как распределяется интенсивность солнечной радиации на горизонтальной поверхности в различное время года и заданной географической широты на поверхности Земли.
Какие способы преобразования солнечной энергии известны в настоящее время и их суть.
Термодинамический способ преобразования солнечной энергии, его сущность, изобразите принципиальную схему его использования на практике.
Фотоэлектрический способ преобразования солнечной энергии.
Производство теплоты на базе солнечной энергии. Поясните понятие «альбедо», привести численные значения некоторых поверхностей.
Уравнение излучения черного тела. Влияние температуры на интенсивность излучения. Как определить интенсивность излучения реальной поверхности. «Правило» интенсивности излучения.
Поясните принцип образования «парникового эффекта» - его физическая суть.
Какими свойствами обладают прозрачные вещества, оценка качества прозрачности, почему представляются высокие требования к прозрачным веществам применяемые в солнечной энергетике.
Что такое «селективная поверхность», область их использования. Формирование схем этих поверхностей.
Вакуумированные приемники солнечной радиации. Их конструкция, достоинства и недостатки.
Принцип устройства солнечных систем отопления зданий, применение солнечной энергии в хозяйственной деятельности.
Теплоспособность солнечного коллектора. Уравнение расчета теплоспособности коллектора. Способы уменьшения теплопотерь солнечного коллектора.
Активные и пассивные системы солнечного отопления зданий.
Изобразите схемы конструкции существующих солнечных коллекторов, их краткие характеристики и рекомендации для применения.
Расчет теплового баланса солнечного коллектора, схема нагрева жидкости в солнечном коллекторе.
Солнечные пруды. Изобразите их схему, поясните принцип действия и способ создания.
Физическая суть теплового баланса планеты Земля.
Как объясняется понятие «равновесие температуры Земли».
Какова количественная и качественная оценка солнечной энергии поступающей на Землю.