مهندسی انرژی


مهندسی انرژی

در حال حاضر روند رو به رشد تقاضاي انرژي از طريق گسترش سيستم هاي عرضه انرژي و بهره برداري از منابع انرژي فسيلي تامين مي شود. رشد سريع مصرف انرژي و سهم بالاي انرژي هاي فسيلي در تامين انرژي مورد نياز بخشهای مختلف مصرف کننده انرژی، موجب سرعت بخشیدن به روند پايان پذيري منابع انرژي فسيلي و پخش حجم زيادي از مواد آلاينده در محيط زيست شده است. علاوه بر این، وابستگي اقتصاد کشور به درآمدهاي ناشي از صادرات منابع انرژي فسيلي، موجب شده تا نظام اقتصادي کشور به شدت از تحولات بازار جهاني انرژي تاثیر بپذیرد. از سوی دیگر ارتباط گسترده بخش انرژي با تحولات مختلف فنی، علمی، اقتصادي و اجتماعي ايجاب مي کند تا طراحي، توسعه و بهره برداري از سيستم هاي انرژي به صورت بهينه صورت پذيرد. به این ترتیب نقش دانشگاهها در تربیت نیروی انسانی آموزش ديده و کارآمد در زمينه هاي مختلف انرژي بسیار مهم و اساسی ارزیابی می شود.
با توجه به نقش كليدي تعاملات انرژي در سطح جهان، بررسي تجربيات كشورهاي مختلف در اين زمينه از اهميت ويژه اي برخوردار مي باشد. ايجاد رشته مهندسي انرژي در دانشگاهها و مراكز تحقيقاتي دنيا از دهه 1970 ميلادي با توجه به افزايش سريع قيمت انرژي و ضرورت تربيت نيروهاي متخصص در زمينه هاي مختلف انرژي آغاز شد. از اواسط دهه 1970 ميلادي و پس از شوک بازار جهاني نفت، با توجه به پيچيدگي هاي مسائل و مشکلات بخش انرژي و احساس نياز مبرم کشورها به تربيت نيروهاي متخصص جهت يافتن راه حل هاي مناسب در زمينه هاي مختلف انرژي، به تدريج ايجاد مراکز تحقيقاتي و آموزشي در اين رابطه در آمريکا، کشورهاي بزرگ عضو اتحاديه اروپا و برخي کشورهاي آسيايي آغاز شد.
ايجاد رشته مهندسي سيستم هاي انرژي در مقطع تحصيلات تکميلي در سال 1376 مطرح و ضرورت راه اندازي آن در شورای تحصيلات تکميلي و شوراي دانشگاه مورد تصويب و مجوز رسمي آن در سال 1378 از شوراي گسترش در وزارت علوم، تحقيقات و فناوري دریافت شد. پذيرش دانشجو در دوره کارشناسي ارشد مهندسي سيستم هاي انرژي در دانشگاه صنعتي شريف از مهرماه سال 1378 آغاز شد. گروه سیستمهای انرژی از سال 1381 اقدام به جذب دانشجویان دکتری در چارچوب گرایش تبدیل انرژی در دانشکده مهندسی مکانیک نمود. در سال 1388 برنامه دوره دکتری مهندسی سیستمهای انرژی در دانشکده مهندسی انرژی تصویب و در حال حاضر برای اخذ مجوز اجرا، به وزارت علوم ارسال شده است.
برنامه آموزشي كارشناسي ارشد مهندسي سيستمهاي انرژي مجموعه اي است شامل دروس نظري و علمي جهت تربيت متخصصين انرژي. هدف از ارائه رشته مهندسي سيستمهاي انرژي آن است كه كارشناسان آزموده براي طراحي، توسعه و بهره برداري از سيستمهاي استخراج، فرآورش، تبديل، انتقال، توزيع، مدیریت و مصرف انرژي تربيت شوند. طول دوره كارشناسي ارشد ناپيوسته 2 سال (4 نيمسال) است. تعداد کل واحد های آموزشی و پژوهشی 32 واحد می باشد.
سیستم های انرژی شامل ۳ گرایش سیستم انرژی-تکنولوژی انرژی و محیط زیست است.
رشته مهندسی انرژی رشته ای تقریباً جدید محسوب می شود.
رشته مهندسی انرژی سال 72 در دانشگاه علوم تحقیقات برای اولین بار در ایران آورده شد. سال 79 دانشگاه صنعتی شریف هم این رشنه را اضافه کرد. کلاً 3 دانشگاه دارند این رشته را که سومین دانشگاه خواجه نصیر هستش.
 

گرایش‌های رشته 
گرایش تکنولوژی: مهندس این گرایش به عنوان طراح شناخته می شود. مثلاً در جایی بخواهند پالایشگاهی تاسیس کنند، مهندس باید فرآیند ها را طراحی کند،با توجه به فرآیند ها اجزا و ادوات خریداری ونصب شود و بر این روند نظارت کند. به همیتن جهت اینکه چه بویلری ، جه توربینی ، چه کمپرسوری و .. با توجه به نوع کاربردو فرآیند خریداری شود به عهده مهندس تکنولوژی است.
بطورکلی کار این مهندس در کارخانه ها و پالایشگاه ها و کارخانجاتو واحد های صنعتی و ... است.
دروس این گرایش درس هایی مثل طراحی مبدل ها ، طراحی دیگ های بخار، طراحی کلی نیروگاه ها ، طراحی کوره ها و طراحی و توسعه توربین های گازی و مهندسی فرآیند و تحلیل سیستم های انرژی و .. .....
گرایش سیستم ها: در حالتی که سیستم ، پالایشگاه ، کارخانه وجود داشته باشد، مهندس سیستم ها بکارگیری و پیاده کردن سیستم بهینه با وضعیت موجود را به عهده دارد. یعنی اینکه اپراتور است نه طراح. بیشتر مسائل مدیریت انرژی مطرح است.اینکه چگونه با مسائل فنی و با مدل سازی ریاضی ،سیستم بهینه را اداره کند و بوجود آورد. بهینه کردن سیستم های انرژی از دیدگاه انرژی را عهده دار است.
دروس این رشته برنامه ریزی ریاضی ، مدل سازی سیستم ها و ...هستش.
گرایش انرژی های تجدیدپذیر : انرژی های نو مثل باد و خورشید و آب ... مورد بحث هستش.

پیشینه
طرح ايجاد دانشکده مهندسی انرژی ، با هدف كلي نهادينه کردن و سازماندهی موثر فعاليتهای دانشگاه صنعتی شريف در زمينه هاي مهندسي سيستمهاي انرژي و مهندسي هسته اي ، در مهر1383 ازطرف تعدادي از اعضای هيات علمی گروههای مهندسي سيستمهاي انرژي و مهندسي هسته اي دانشگاه پيشنهاد شد و پس از تصويب در شوراي تحصيلات تكميلي و شوراي دانشگاه ( آبان1383) ، در تاريخ 1384/10/5 در شوراي گسترش آموزش عالي مورد تصويب قطعي قرار گرفت . تشكيلات دانشكده نيز درتاريخ 1384/11/25 در هيات امناي دانشگاه تصويب و در تاريخ 3/13/ 1385 ابلاغ شده است .
ساختمان دانشکده براساس تفاهم نامه امضا شده بين دانشگاه و سازمان انرژي اتمي ايران در سال 1382 ، توسط سازمان مزبور در قطعه زمينی به مساحت تقريبی 5000 متر مربع در شمال دانشگاه احداث شده است.عمليات ساختمانی در آذر ماه 1385 آغاز شد و در اسفند ماه 1387 به پايان رسيد . بهره برداري از ساختمان دانشکده از ابتدای سال 1388 شروع شده است .

زمينه های فعاليت
دانشکده مهندسی انرژی ، يک دانشکده فرارشته ای است که در زمينه های تخصصی زير فعاليت دارد :
• مهندسي هسته ای
• مهندسي سيستمهاي انرژي
• فناوريهاي نوين انرژي
• انرژی و محيط زيست

چشم انداز موفقيت
اهداف آرمانی يا چشم انداز موفقيت دانشکده چنين است :
• ايجاد يک قطب کيفی آموزشی ، پژوهشی و خدماتی در سطح کشور و منطقه در زمينه های مختلف مهندسی انرژی
• توسعه و به کارگيری دانش مهندسی انرژی در ارتقای بخش انرژي کشور ، گسترش كاربرد منطقي انرژی و استفاده بهينه از منابع خداداد انرژی در جهت توسعه پايدار كشور و منطقه
• مشارکت موثر در تلاش ملی ، منطقه ای و بين المللی برای توسعه فناوريهای پاک در توليد ، انتقال و مصرف انرژی درجهت حفاظت از زيست بوم کشور ، منطقه و جهان

ماموریت
ماموريتهاي دانشکده مهندسی انرژی به شرح زير است :
• تربيت نيروی انساني متخصص کيفی با دانش ومهارت بالا در زمينه هاي تخصصی مهندسی انرژی ، به منظور تامين نياز کشور
• تربيت كادر هيات علمي و پژوهشگران مورد نياز كشور در زمينه هاي تخصصی مهندسی انرژی
• گسترش مرزهاي دانش و توسعه رشته هاي جديد مورد نياز در زمينه مهندسي انرژي
• برگزاري دوره های آموزشی تخصصی ، براي ارتقای دانش ومهارت كارشناسان دستگاههای اجرايی و صنعت
• سازماندهی و انجام پژوهشهاي بنيادی ،كاربردي و توسعه ای مورد نياز بخش انرژی كشور
• انجام مطالعات وپژوهشهای لازم برای تصميم سازي و سياستگذاري و نشر اطلاعات علمی در زمينه علوم وفنآوری انرژی
• برقراری ارتباطات و همكاريهاي علمي و فني بين المللی و منطقه اي با مراكز علمي مشابه در كشورهاي پيشرفته، كشورهاي در حال توسعه و كشورهاي اسلامي ، در زمينه هاي فعاليت دانشكده

رشته ها و مقاطع تحصيلی
دانشكده در حال حاضر برگزار کننده رشته های زير در مقطع تحصيلات تکميلی است :
• کارشناسی ارشد مهندسی هسته ای، در چهار گرايش مهندسی راکتور، چرخه سوخت هسته ای، كاربردپرتوها و راديوايزوتوپها و مهندسی پرتو پزشکی
• دکترای مهندسی انرژی هسته ای
• کارشناسی ارشد مهندسی سيستمهاي انرژي، در سه گرایش سیستمهای انرژی، فناوريهای انرژی و انرژی- محيط زيست
• دکترای مهندسی سيستمهاي انرژی
همچنين ايجاد دوره های کارشناسی مورد نياز در دست برنامه ريزی و تصویب است .

پذيرش دانشجو
به دليل ماهيت فرا رشته اي رشته هاي دانشكده ، پذيرش دانشجو براي اين رشته ها از ميان پذيرفته شدگان کارشناسی ارشد رشته هاي مهندسی برق ، مهندسی مکانيک ، مهندسی شيمی و فيزيک انجام می شود.
پذيرش دانشجو در مقطع دكتري نيز تابع ضوابط دانشگاه و وزارت علوم، تحقیقات و فن آوری است.

امکانات آزمايشگاهی
امکانات آزمایشگاهی دانشکده مهندسی انرژی به شرح زیر است:
• آزمايشگاه فيزيک هسته ای
• آزمايشگاه آشکار سازی و دوزيمتری
• آزمايشگاه کاربرد پرتوها و رادیوایزوتوپها
• آزمايشگاه الکترونيک
همچنين احداث آزمایشگاه پژوهشی برای کاربردهای صنعتی پرتوها در برنامه توسعه دانشکده پيش بينی شده است .
امکانات آزمايشگاهی مورد نياز گروه مهندسی سيستمهای انرژی در محل پژوهشکده علوم و فناوری انرژی شريف پيش بينی شده است که عبارتند از:
• آزمایشگاه ممیزی انرژی
• آزمایشگاه هیدروژن و پیل سوختی
• آزمایشگاه انرژی زیست توده
• آزمایشگاه لوله های حرارتی

همکاری ها
با توجه به پيشينه ارتباط و هم پوشي فعاليتهاي دانشكده مهندسي انرژي و پژوهشكده علوم و فناوري انرژي ، يك تفاهم نامة همکاری بين اين دو نهاد آموزشي و پژوهشي دانشگاه ، با هدف استمرار همكاري ، هم افزايي و ارتقاي كيفيت فعاليتهاي آموزشي و پژوهشي امضا شده است .
دانشكده مهندسي انرژي همچنين ، با دانشكده هاي مهندسي برق، مهندسي مكانيك ، مهندسي شيمي و فيزيك همكاري نزديك دارد .


پیشینه
ايجاد رشته مهندسي سيستم هاي انرژي در مقطع تحصيلات تکميلي در سال 1376 مطرح و ضرورت راه اندازي آن در شورای تحصيلات تکميلي و شوراي دانشگاه مورد تصويب و مجوز رسمي آن در سال 1378 از شوراي گسترش در وزارت علوم، تحقيقات و فناوري دریافت شد. پذيرش دانشجو در دوره کارشناسي ارشد مهندسي سيستم هاي انرژي در دانشگاه صنعتي شريف از مهرماه سال 1378 آغاز شد. گروه سیستمهای انرژی از سال 1381 اقدام به جذب دانشجویان دکتری در چارچوب گرایش تبدیل انرژی در دانشکده مهندسی مکانیک نمود. در سال 1388 برنامه دوره دکتری مهندسی سیستمهای انرژی در دانشکده مهندسی انرژی تصویب و در حال حاضر برای اخذ مجوز اجرا، به وزارت علوم ارسال شده است.

زمینه های فعالیت
گروه مهندسی سیتمهای انرژی در حال حاضر در سه زمینه پژوهشی زیر فعالیت دارد:

سیستم‌های انرژی
در اين زمینه پژوهشی، دانشجويان با فراگيري روش های شبيه‌سازي سيستم‌‌هاي ترکيبي (توليد، توزيع و مصرف انرژي) مانند سيستم‌هاي ترکيبي توليد حرارت و قدرت يا توليد همزمان و با هدف ارزيابي جایگاه حامل‌‌هاي انرژي، گامي تخصصي در جهت بررسي سيستم‌ها از ديدگاه مهندسي انرژي بر مي دارند. علاوه بر این مشکلات بخش انرژي با ديدگاه سنجش فني و اقتصادي پروژه‌ها،‌ گام بعدي و تكميلي اين تحقيقات خواهد بود. همچنين در اين گرایش، به كمك قوانين اساسي علوم مكانيك، ترموديناميك و برق قدرت به عنوان مبناي مدلسازي اوليه جهت تراز انرژي سيستم‌ها، جهت گيري فن‌‌آوري‌‌هاي فعلي را بسوي بهينه سازي و حداقل كردن مصرف انرژي مي‌برد و همچنين مي‌تواند در مديريت كلان بخش انرژي، تصميم‌گيري نهاد و سازمان‌هاي مربوطه، ديدگاه‌هاي تلفيقي برنامه‌ريزي در صنايع و بخش‌هاي انرژي شامل وزارت نفت و وزارت نيرو كارآيي داشته باشد و مديريت برنامه‌ريزي كشور را با در نظر گرفتن مسائل فني مرتبط با فرآيند انرژي یاری دهد.

فناوری های انرژی
در اين زمینه پژوهشی، روش‌هاي مختلف طراحي مفهومی و تفضیلی سيستم‌هاي تبدیل انرژی پیشرفته، سیستمهای تولید همزمان برق و حرارت و برودت و همچنین طراحی و امکانسنجی استفاده از انواع سیستمهای انرژی تجدید پذیر با کمک ابزارهاي تحليلي متفاوت نظير مدل‌هاي برنامه‌ريزي ریاضی، مدل های دینامیک سیالات محاسباتی و انجام آزمایشات تجربی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. همچنین دانش آموختگان این گرایش می توانند با شناخت انواع فناوری های نوین انرژی و پتانسیلهای منابع انرژی تجدید پذیر در کشور علاوه بر توسعه دانش فنی در این زمینه، تدوین برنامه های گسترش استفاده از فناوری های نوین (نقشه راه یا سند های راه بردی) در کشور را نیز بر عهده گیرند.

انرژی و محیط زیست
در این زمینه پژوهشی، ارتباط متقابل انرژی و محیط زیست به کمک ابزار های تحلیلی نظیر معادلات دینامیک سیالات و انتقال جرم و حرارت با در نظر گرفتن تاثیر مسائل اقتصادی مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار خواهد گرفت. همچنین مدل پخش انواع آلاینده ها با استفاده از روشهای مختلف دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار خواهد گرفت و دانشجویان می توانند با مطالعه و بررسی روشهای بازیافت انرژی از ضایعات و پسماند ها با توجه به مسائل زیست محیطی در حفظ و حراست از محیط زیست و کاهش آلودگیهای زیست محیطی نقش مهمی ایفا کنند. از آنجائيکه بخش عمده اي از آلودگي هاي زيست محيطي ناشي از احتراق سوختهاي فسيلي براي تامين انرژي مي باشد اصول و روشهای کاهش آلودگی های زیست محیطی و ارزیابی فنی - اقتصادی آنها از مهمترین مسائلی است که در زمینه مورد بررسی قرار می گیرد. قوانین و مقررات زیست محیطی، تجارت کربن، بهینه سازی مصرف آب و حفظ منابع آبی، تصفیه و استفاده از پسابهای صنعتی، سیاست گذاری ساختاری و در نهایت اعمال استاندارد های زیست محیطی نیز از جمله مواردی می باشند که در این گرایش در نظر گرفته می شود.

۱۳ مرداد ۱۳۹۲  

تعداد مشاهده 38775

مطالب مرتبط