Green Energy Technologies

General

• Code: ΠΛΕ09023
• Semester: 9th
• Study Level: Undergraduate
• Course type: Specialization
• Teaching and exams language: Greek
• The course is offered to Erasmus students
• Teaching Methods (Hours/Week): Lectures (2) / Practice Exercises (1) / Laboratory Exercises (1)
• ECTS Units: 5
• Course homepage: https://elearning.cm.ihu.gr/course/view.php?id=1059
• Instructors: Bakirtzis Emmanouil
• Class Schedule:
  • Tue 16:00 - 19:00: Θ (103)
  • Tue 19:00 - 20:00: Ε (103)

Course Contents

The course includes the main technologies for the exploitation of green energy sources, using the fundamental scientific principles. Topics that covered are:

• fundamental principles of heat transmission, fluid mechanics and solid-state physics applying to green energy technologies,
• nature and measure of solar radiation,
• technologies for the utilization of solar radiation in various thermal applications,
• technologies of photovoltaic cells and design photovoltaic systems,
• nature and measure of wind energy,
• technologies of wind turbines and design wind systems,
• hydraulic energy, technology of hydro turbines, design hydroelectric systems,
• connect green energy technologies to the electricity grid,
• various energy storage techniques.

Educational Goals

Στα πλαίσια του μαθήματος επιδιώκεται οι φοιτητές να κατανοήσουν τις κυριότερες τεχνολογίες αξιοποίησης των πηγών πράσινης ενέργειας, χρησιμοποιώντας τις θεμελιώδεις επιστημονικές αρχές. Η διεπιστημονικότητα των τεχνολογιών πράσινης ενέργειας, θα καλλιεργήσει στους φοιτητές την ικανότητα να συνδυάζουν γνώσεις από διάφορα επιστημονικά πεδία και να συνθέτουν βέλτιστες διατάξεις αξιοποίησης της πράσινης ενέργειας.

Ειδικότερα με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές/τριες θα πρέπει είναι σε θέση να:

• Κατανοούν θεμελιώδεις αρχές της μετάδοσης θερμότητας, της ρευστομηχανικής και της φυσικής στερεάς κατάστασης, ώστε να είναι σε θέση να τις εφαρμόσουν στις τεχνολογίες πράσινης ενέργειας.
• Γνωρίζουν τις βασικές αρχές που διέπουν τις πηγές της πράσινης ενέργειας. Διακρίνουν τις διαφορές των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και των συμβατικών πηγών. Γνωρίζουν τις αρχές της αειφόρου ανάπτυξης.
• Γνωρίζουν την πηγή της ηλιακής ακτινοβολίας, την φύση της και πώς να την μετρούν και εκτιμούν σε διάφορες τοποθεσίες ως στοχαστική είσοδο σε τεχνολογίες αξιοποίησης ανανεώσιμων πηγών.
• Γνωρίζουν τις τεχνολογίες αξιοποίησης της ηλιακής ακτινοβολίας σε διάφορες θερμικές εφαρμογές και μαθαίνουν, σε επίπεδο προμελέτης, να σχεδιάζουν ηλιακά θερμικά συστήματα.
• Γνωρίζουν την τεχνολογία των φωτοβολταϊκών κυψελών και μαθαίνουν, σε επίπεδο προμελέτης, να σχεδιάζουν φωτοβολταϊκά συστήματά.
• Γνωρίζουν την αιολική ενέργεια, καθώς επίσης και την τεχνολογία των ανεμοκινητήρων/ανεμογεννητριών και μαθαίνουν, σε επίπεδο προμελέτης, να σχεδιάζουν αιολικά συστήματά.
• Γνωρίζουν την υδραυλική ενέργεια, καθώς επίσης και την τεχνολογία των υδροστροβίλων και μαθαίνουν, σε επίπεδο προμελέτης, να σχεδιάζουν υδροηλεκτρικά συστήματα.
• Γνωρίζουν τούς τρόπους διασύνδεσης των τεχνολογιών πράσινης ενέργειας στο ηλεκτρικό δίκτυο καθώς επίσης διάφορες τεχνικές αποθήκευσης της ενέργειας.

General Skills

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
• Λήψη Αποφάσεων.
• Αυτόνομη και Ομαδική εργασία.
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης.

Teaching Methods

• Θεωρητική διδασκαλία – ανάπτυξη της ύλης με χειρόγραφο τρόπο σε φορητό υπολογιστή αφής και προβολή σε πίνακα με τη χρήση βιντεο-προτζέκτορα.
• Επίσης θα γίνεται χρήση ψηφιακών διαφανειών και εικονικών εργαστηρίων.

Use of ICT means

• Υποστήριξη της μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ιστοσελίδας του μαθήματος.

Teaching Organization

Students Evaluation

Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται από την επίδοση του φοιτητή στη αξιολόγηση του θεωρητικού μέρους και σε αυτόν μπορεί να έχει συμβολή και η επίδοση στο εργαστηριακό μέρος. Σημειώνεται ότι ο φοιτητής θα πρέπει να έχει παρακολουθήσει επιτυχώς το εργαστηριακό μέρος για να έχει δικαίωμα εξέτασης στο θεωρητικό μέρος. Ο βαθμός του θεωρητικού μέρους διαμορφώνεται από γραπτή τελική εξέταση .

1. Η γραπτή τελική εξέταση του θεωρητικού μέρους μπορεί να περιλαμβάνει:
   • Ανάπτυξη θεωρητικών θεμάτων.
   • Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.
   • Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής των γνώσεων που αποκτήθηκαν.
   • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
   • Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.
2. Η εξέταση των ασκήσεων του εργαστηρίου περιλαμβάνει:
   • δύο (2) τουλάχιστον ενδιάμεσες αξιολογήσεις της κατανόησης της ύλης και των εργαστηριακών δεξιοτήτων που αποκτήθηκαν μέσω εργαστηριακής εξέτασης ή και εξέτασης ανατεθέντων εργαστηριακών ασκήσεων κατά την οποία γίνεται και χρήση του εργαστηριακού εξοπλισμού ή προσομοιώσεων.

Recommended Bibliography

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία μέσω Ευδόξου:

1. Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και Εφαρμογές των Ηλεκτρονικών Ισχύος, Κιοσκερίδης Ιορδάνης, Εκδόσεις Τζιόλα, 2019.
2. «Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας», Τσούτσος Θ., Κανάκης Ι., Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 2013.
3. « Ήπιες Μορφές Ενέργειας Ι – Περιβάλλον και Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας», Καπλάνης Σωκράτη, Εκδόσεις Ίων, 2003.

Συγγράμματα που διανέμονται μέσω της ηλεκτρονικής σελίδας του μαθήματος:

1. Σημειώσεις του διδάσκοντα καθηγητή

Συμπληρωματική προτεινόμενη βιβλιογραφία:

1. “Renewable Energy Resources”, John Twidell and Tony Weir, by Routledge, 2015.
2. “Alternative Energy Sources (Green Energy and Technology)”, Efstathios E (Stathis) Michaelides, Springer; 2012 edition.
3. “Renewable Energy Engineering ”, Nicholas Jenkins, Janaka Ekanayake, Cambridge University Press; 1 edition (May 11, 2017).
4. “Onshore and Offshore Wind Energy”, Paul A. Lynn, A John Wiley & Sons, Ltd., Publication.