УДК 574

ББК 20.1

В 24

Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии «Инженерная защита окружающей среды». Программа, методические указания и контрольные задания /А.А. Забелин Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2010.- 37 с.

Представлены общие рекомендации по работе над дисциплиной, программа дисциплины, методические указания по изучению курса. Для самостоятельного изучения предложена программа основных разделов с указанием списка обязательной литературы и перечнем вопросов для самопроверки. Сформулированы содержание контрольных заданий, правила выполнения и оформления контрольных работ. Предназначены для студентов заочного отделения, обучающихся по специальности 280202 «Инженерная защита окружающей среды».

УДК 574

ББК 20.1

© Казанский государственный энергетический университет, 2010

Предисловие

Обострение экологической проблемы, все более связанное с техногенным воздействием на природную среду, четко обозначает необходимость в новых инженерных кадрах, имеющих специальную природоохранную подготовку.

Одна из главных задач экологического образования в энергетическом вузе – привить будущему инженеру понимание того, что процессы, связанные с производством, передачей и использованием энергии сопровождаются использованием различных видов природных ресурсов и прямым или косвенным воздействием на окружающую среду. Будущий энергетик должен уметь находить оптимальные технические решения, внедрять экологически и экономически обоснованные ресурсо- и энергосберегающие технологии.

В соответствии с государственным образовательным стандартом высшего образования к уровню знаний и умений лиц, завершивших обучение, предъявляется ряд требований:

- инженер должен быть знаком с основными учениями в области гуманитарных и социально-экономических наук, способен научно анализировать социально-значимые проблемы и процессы, уметь использовать методы этих наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности;

- знать этические и правовые нормы, регулирующие отношение человека к человеку, обществу, окружающей среде, уметь учитывать их при разработке экологических и социальных проектов;

- иметь целостное представление о процессах и явлениях, происходящих в природе, понимать возможности современных научных методов познания природы и владеть ими на уровне, необходимом для решения задач, возникающих при выполнении профессиональных функций.

Особенно важную роль имеет преподавание экологических дисциплин в подготовке инженеров-экологов по специальности 280202 «Инженерная защита окружающей среды». Будущий инженер-эколог должен хорошо разбираться в сферах своей деятельности: по обеспечению экологической экспертизы техники, технологий, технических проектов на реконструкцию и новое строительство хозяйственных объектов; эффективному проведению комплексной экологизации действующего производства; рациональному использование природных ресурсов, производственных и бытовых отходов производства; успешному внедрению социальных, оздоровительных и этических мероприятий экологического содержания. В его задачи входят также разработка конкретных рекомендаций по защите окружающей среды, восстановлению нарушенных экосистем, поиск путей оптимизации природопользования и прогнозирования будущего состояния окружающей природной среды, расчеты эффективности природоохранной деятельности, энергосбережения и ресурсосбережения.

В целом экологическая подготовка инженеров в энергетическом вузе реализуется в рамках концепции непрерывного образования и призвана помочь будущим специалистам в решении производственных задач с учетом комплекса эколого-экономических проблем.

Программа спецкурса по дисциплине «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии» составлена на основе Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования подготовки инженера-эколога по специальности 280202 – Инженерная защита окружающей среды.

Цель преподавания дисциплины – формирование у будущего инженера-эколога технических знаний о НВИЭ как продукте постоянного взаимодействия природных процессов, происходящих между Космосом и Землей, в результате чего на Земле создаются глобальные и локальные циркуляционные явления. Этот беспрерывный процесс создает на Земле такие явления, как круговорот воды, кислорода, углекислого газа и др., который становится источником гидравлических, ветровых, фотохимических, геотермальных и др. видов энергии, которые постоянно возобновляются и потому практически неистощимы.

При этом важно знать, что на сегодняшнем этапе развития НВИЭ рассматриваются как дополнительный источник замещения органического топлива, поэтому они не могут пока играть решающую роль в энергетическом балансе страны.

Следует также иметь в виду, что широкому внедрению НВИЭ способствует не только существующая реальная опасность истощения органического топлива и обострение современной экологической обстановки на Земле, но и уже накопленный опыт применения возобновленных источников энергии и тенденция постоянного снижения стоимости оборудования и удельных стоимостных показателей единицы тепла и электроэнергии, производимых энергоустановками на НВИЭ.

Привлекает внимание и то обстоятельство, что располагаемая мощность НВИЭ многократно превосходит все потребности человека на неограниченную перспективу.

Ядром курса «НВИЭ» являются разделы, посвященные изучению продуктов солнечной (в общем понимании) и ядерной энергии, под которыми понимаются: собственно солнечная энергия, ветровая энергия, гидроэнергия малых водотоков, биоэнергетика, геотермальная энергия, энергия морских приливов, течений и волн, малая атомная энергетика и др.

В этих разделах рассматриваются вопросы, связанные с оценкой энергетических ресурсов отдельных составляющих НВИЭ; вопросы их преобразования в различные виды энергии (механическую, тепловую и электрическую); классификация и типы энергопреобразователей (плоские солнечные коллекторы, солнечные электростанции, ветроэнергетические установки, малые плотинные и бесплотинные ГЭС, биогазовые установки и.т.д.); технико-экономические показатели современных зарубежных и отечественных энергоустановок, использующих НВИЭ, а также вопросы, связанные с воздействием отдельных видов НВИЭ на окружающую среду. При этом особое внимание уделяется особенностям оценки и использования НВИЭ в условиях Крайнего Севера.

В целом, дисциплина «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии» способствует формированию у студентов положительного отношения и интереса к получаемой профессии.