Στοιχεία Μαθήματος

Υλικά για Ενεργειακές Εφαρμογές

0
Το μάθημα δεν θα διδαχθεί σε αυτό το εξάμηνο
Διδάσκων (Διδάσκοντες)
kdassios,galiotis
Προπτυχιακά Μαθήματα
Εαρινό
5ο Έτος
10o Εξάμηνο (5ο Έτος, Εαρινό)
Τύπος Μαθήματος
Επιστημονικής Περιοχής
Κατηγορία μαθήματος
Επιλογής Θεματικής Ενότητας, Ομάδα Γ
Κωδικός Μαθήματος:
CHM_E_Γ6
Σύνδεσμος URL Περιεχομένου Μαθήματος:
E-Class (CMNG2197)
Μονάδες:
3
Μονάδες ECTS:
4
Διαθέσιμότητα μαθήματος σε φοιτητές Erasmus:
Όχι
Γλώσσα Διδασκαλίας:
Ελληνικά
Εργαστήριο:
Διαλέξεις:
3Ωρ./Εβδ.
Φροντηστήριο:
Εργασίες:
1/Εξάμηνο
Τύπος Διδασκαλίας
Ώρες γραφείου για τους φοιτητές:
Τετάρτη 12.00-15.00, στον σύνδεσμο Zoom: https://upatras-gr.zoom.us/j/97691547663?pwd=M3kwMk5WcnIza3djWUZGb2dON3I2QT09
Λεπτομέρειες Μαθήματος

Στο τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα πρέπει να γνωρίζουν:

  1. Τις βασικές τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας και τις σημαντικότερες τεχνολογίες εκμετάλλευσής τους
  2. Τις βασικές ιδιότητες και μεθόδους παρασκευής υλικών που προορίζονται για την εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας
  3. Τα κύρια είδη σύνθετων και νανοσύνθετων υλικών που προορίζονται για εφαρμογές εξοικονόμησης ενέργειας καθώς και τις κυριότερες μεθόδους παρασκευής και μηχανικής τους συμπεριφοράς.
  4. Τις σημαντικότερες τεχνολογίες φωτοβολταϊκών πλαισίων, τον τρόπο λειτουργίας τους και το σχεδιασμό φωτοβολταϊκών πάρκων.
  5. Τις σημαντικότερες οπτικές και θερμικές ιδιότητες υλικών που χρησιμοποιούνται σε παθητικά και ενεργητικά  θερμικά ηλιακά συστήματα
  6. Τα σημαντικότερα είδη ανεμογεννητριών, τα υλικά που χρησιμοποιούνται στη παρασκευή τους και την παραγωγή ενέργειας από αιολικά συστήματα.
  7. Τις βασικές αρχές λειτουργίας ατμοστροβίλων, τα υλικά με εφαρμογή σε πτερύγια και εξαρτήματά του καθώς και τη διάβρωση τους, την καταπόνηση και τους μηχανισμούς αστοχίας τους.

Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών

Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον

Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές πρέπει όμως να έχουν βασική γνώση της επιστήμης των υλικών

  1. Εισαγωγή στις εκμεταλλεύσιμες μορφές ενέργειας. Παρουσίαση σημαντικότερων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Κυριότερες τεχνολογίες εκμετάλλευσης και μετατροπής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Ενεργειακός χάρτης, τρέχουσα παγκόσμια κατάσταση
  2. Βασικές ιδιότητες υλικών για παραγωγή ενέργειας. Οπτικές, ηλεκτρονικές, θερμικές ιδιότητες και μηχανισμοί αστοχίας υλικών. Βασικές αρχές διατηρησιμότητας, ανακύκλωση υλικών και επίδραση στο κύκλο ζωής των εφαρμογών
  3. Υλικά για εξοικονόμηση ενέργειας. Σύνθετα και νανοσύνθετα υλικά. Είδη σύνθετων υλικών.  Μήτρα και φάση ενίσχυσης. Είδη και τύποι ενισχυτικού μέσου. Νανοσύνθετα. Η διεπιφάνεια στα σύνθετα υλικά. Μέθοδοι παρασκευής, Μορφοποίηση με περιέλιξη ινών. Μηχανικές ιδιότητες σύνθετων υλικών, Μηχανική συμπεριφορά συνθέτων με πλέξη ίνας. Μηχανισμοί αστοχίας.  
  4. Υλικά για εκμετάλλευση ηλιακής ακτινοβολίας.  Ηλιακή ενέργεια. Φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας: Ημιαγωγοί, επαφές pn, φωτοβολταϊκά κελλιά και φωτοβολταϊκά πλαίσια. Διαφορετικές Τεχνολογίες (κρυσταλλικού πυριτίου, λεπτών υμενίων, οργανικά) παρασκευής και χαρακτηρισμού  φωτοβολταϊκών πλαισίων. Ενεργητικά και παθητικά ηλιακά συστήματα για παραγωγή ηλεκτρισμού, θέρμανσης και ψύξης. Οπτικές και θερμικές ιδιότητες υλικών με εφαρμογές σε θερμικά ηλιακά συστήματα (επίπεδους συλλέκτες, ηλιακούς πύργους, παραβολικά συστήματα)
  5. Υλικά για εκμετάλλευση αιολικού δυναμικού. Αιολικό δυναμικό και βασικές ιδιότητες ανέμου. Ανεμογεννήτριες οριζόντιου και κάθετου άξονα. Μηχανικές και αεροδυναμικές ιδιότητες υλικών και σημαντικότεροι μηχανισμοί αστοχίας. Βασικές αρχές σχεδιασμού αιολικών πάρκων και τεχνο-οικονομική ανάλυση.
  6. Ατμοστρόβιλοι και αεροστρόβιλοι για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ατμοστρόβιλοι, αρχή λειτουργίας, Ισοζύγια Ενέργειας, κύκλος Rankine. Διάβρωση & καταπόνηση - μηχανισμοί αστοχίας. Υλικά πτερυγίων και άλλων εξαρτημάτων. Εφαρμογή τους στη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από συμβατικά καύσιμα, γεωθερμία και βιομάζα

Χρήση πινάκων δεδομένων από το Διαδίκτυο (πίνακες ατμών, μετεωρολογικά δεδομένα κ.α.)

Εργασίες μέσω πλατφόρμας Eclass

Οργάνωση Διδασκαλίας

Δραστηριότητα

Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου

Διαλέξεις

39

Διαδραστική διδασκαλία

16

Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας

64

Συνολικός Φόρτος Εργασίας (ECTS Standards):

119 Ώρες

Γλώσσα αξιολόγησης είναι η Ελληνική.

Η αξιολόγηση περιλαμβάνει:

Τελική εξέταση (100%)

ή/και

Τρεις απαλλακτικές Προόδους (100%)

Τα κριτήρια αξιολόγησης αναφέρονται ρητά στο eclass του μαθήματος: https://eclass.upatras.gr/courses/CMNG2197/ και στο φύλλο μαθήματος στον Οδηγό Σπουδών.

  1. Materials in Energy Conversion, Harvesting, and Storage, 1st edition, Kathy Lu, Print ISBN: 9781118889107
  2. Renewable energy, 3rd ed., Sοrensen, Bent, [Ηλεκτρονικό Βιβλίο] ISBN: 0126561532.
  3. Εναλλακτικές Μορφές Ενέργειας, 1η έκδοση, Β. Μπιτζιώνης και Δ. Μπιτζιώνης, Εκδόσεις ΤΖΙΟΛΑΣ, ISBN: 9789604183098