ΑΤΜΟΛΕΒΗΤΕΣ – ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

General

• Code: ΕΚ0802
• Semester: 8th
• Study Level: Undergraduate
• Course type: Specialization
• Teaching and exams language: Ελληνικά
• Teaching Methods (Hours/Week): Διαλέξεις (4)
• ECTS Units: 6
• Prerequisite courses: (ΕΥ0302) ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Ι, (ΕΥ0601 ) ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ, (ΕΥ0402) ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ
• Course homepage: https://engineering.cm.ihu.gr/index.php?option

Course Contents

Σκοπός μαθήματος: Η δυνατότητα να κατανοούν τα φαινόμενα που σχετίζονται με την παραγωγή και
χρήση θερμικής ενέργειας και με τη μετατροπή της σε έργο. Ο ενεργειακός υπολογισμός των στοιχείων
που αποτελούν τις μονάδες παραγωγής, χρήσης και μετατροπής της θερμικής ενέργειας σε έργο. Ο
υπολογισμός των περιβαλλοντικών επιπτώσεων από την παραγωγή και χρήση ενέργειας.
Περιγραφή μαθήματος: Το μάθημα υλοποιείται μέσα από διαλέξεις και την ενεργητική συμμετοχή
στην επίλυση προβλημάτων της πράξης στο εργαστήριο. Τα αντικείμενα που καλύπτονται είναι:
Θεμελιώδη της Τεχνικής θερμοδυναμικής, καταστατικά μεγέθη, καταστάσεις νερού και ατμού, καύση,
βασικές εξισώσεις καύσης, υπολογισμοί παροχής αέρα καύσης, σύσταση καυσαερίων, παραγωγή
διοξειδίου του άνθρακα, περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την παραγωγή και χρήση ενέργειας,
καύσιμα, τύποι καυστήρων, περιγραφή και λειτουργία ατμοπαραγωγών, ισοζύγια ενέργειας σε
εναλλάκτες και λέβητες, μετάδοση θερμότητας σε βασικά τμήματα του ατμοπαραγωγού, καπνοδόχος,
υπολογισμός σημείου δρόσου καυσαερίων, δίκτυα σωληνώσεων ατμού, στοιχεία δικτύων ατμού,
υπολογισμοί απωλειών πίεσης, θερμότητας, ατμοπαγίδες, δίκτυα συμπυκνωμάτων, κατασκευαστικά
στοιχεία δικτύων, επεξεργασία νερού για χρήση σε ατμολέβητες, κανονισμοί ασφαλείας λειτουργίας
ατμολεβήτων, βασικές αρχές λειτουργίας ατμοστροβίλων, υπολογισμός ροής σε πτερυγώσεις, τρίγωνα
ταχυτήτων, θερμοδυναμικός υπολογισμός, στρόβιλοι δράσης και αντίδρασης, υπολογισμός βαθμού
απόδοσης στροβίλου, κύκλοι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας κύκλος RANKINE, ισοζύγια ενέργειας σε κύκλους παραγωγής ισχύος, υπολογισμός του βαθμού απόδοσης, μέθοδοι βελτίωσης του βαθμού
απόδοσης, συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας, κύκλος Brayton, συνδυασμένοι κύκλοι,
εναλλακτικές μέθοδοι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, μελλοντικές κατευθύνσεις.
Στο εργαστήριο υλοποιούνται τα παρακάτω πειράματα στην εργαστηριακή διάταξη παραγωγής
υπέρθερμού ατμού μέχρι 400 kg/h και ηλεκτρικής. ισχύος μέχρι 15 kW:
Ισοζύγιο ενέργειας ατμολέβητα, ανάλυση καυσαερίων, απώλειες θερμότητας από μονωμένο σωλήνα,
ισοζύγιο ενέργειας σε ατμοστρόβιλο, ισοζύγιο ενέργειας σε εναλλάκτη συμπυκνωτή, υπολογισμός
βαθμού απόδοσης κύκλου RANKINE. Συγχρόνως τα πειραματικά αποτελέσματα συγκρίνονται με τα
αποτελέσματα των θεωρητικών υπολογισμών ώστε να αποκτηθεί από τους φοιτητές η αντίληψη του
συσχετισμού των φυσικών φαινομένων με τις μεθοδολογίες των υπολογισμών.

Educational Goals

Σκοπός του μαθήματος είναι να εισάγει τον φοιτητή στις βασικές έννοιες …

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση:

• Να αναλύει την…
• Να περιγράφει τις…
• Να κατανοεί το…
• Να συγκρίνει τα…

General Skills

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων
τεχνολογιών
• Λήψη αποφάσεων
• Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
• Αυτόνομη εργασία
• Ομαδική εργασία
• Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
• Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
• Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
• Τήρηση κανόνων ασφαλείας σε εργαστηριακούς χώρους

Teaching Methods

Πρόσωπο με πρόσωπο

Use of ICT means

Χρήση του Συστήματος Ηλεκτρονικής Εκπαίδευσης της
Πανεπιστημιούπολης Σερρών (https://elearning.cm.ihu.gr/),
Επικοινωνία μέσω email

Teaching Organization

Students Evaluation

Τελική γραπτή εξέταση στην ύλη των Διαλέξεων με βαρύτητα 75% στην τελική βαθμολογία, η οποία περιλαμβάνει:
• Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης
• Επίλυση Προβλημάτων

Η βαθμολογία των εργαστηριακών ασκήσεων, με βαρύτητα 25%,καθορίζεται από:
• Τη διεξαγωγή υπό επίβλεψη των ασκήσεων πράξης
• Εκπόνηση γραπτής εργασίας για την πιστοποίηση της ικανότητας των φοιτητών να επεξεργάζονται          υπολογιστικά και γραφικά πειραματικά δεδομένα

Recommended Bibliography

1. Κ. Λέφας, Θεωρία και τεχνική του υδρατμού, εκδόσεις ΤΕΕ
2. Κ. Λέφας, Ατμοπαραγωγοί και θερμικοί σταθμοί, εκδόσεις ΤΕΕ
3. Thermal Design and Optimisation, Bejan, Tsatsaronis, Moran, J.Wiley, 1996
4. Combustion Engineering, Borman Ragland, McGraw Hill, 1998
5. Stromungsmaschinen, Willi Bohl, Vogel-Buchverlag, 1980
6. Θερμοδυναμική, Baehr, μετάφραση Κ. Πάττα
7. Σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ισχύος, Απ. Πολυζάκης, 2017.