Надійність систем відновлюваної енергетики

Мета вивчення дисципліни:
Придбання здобувачами теоретичних та практичних знань про надійність, як комплексній властивості енергетичного об’єкту, показниках надійності, як властивостей виконувати задані функції, зберігаючи свої основні характеристики у встановлених межах для енергетичного обладнання та відновлювальних джерел енергії, для рішення практичних задач при освоєні спеціальних дисциплін та в наступній інженерній діяльності.
Практичне значення та використання отриманих знань:
Отримання здобувачами знань та навичок з питань визначення показників надійності у відновлюваній енергетиці, окремих елементів та систем вітроелектричних установок, сонячних енергетичних систем, енергетичного обладнання на біомасі, систем малої гідроенергетики та геотермальної енергетики. Отримання навичок розробки заходів з підвищення надійності обладнання альтернативних енергетичних установок різного призначення.
Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1 Основні поняття, властивості і показники надійності. Фізична сутність надійності. Одиничні і комплексні властивості та показники надійності.
Лекція 2. Основні поняття математичної статистики, що застосовані в теорії надійності. Оцінка найімовірніших причин втрати працездатності технічними об’єктами.
Лекція 3. Математичне визначення показників надійності. Показники безвідмовності невідновлюваних об’єктів. Показники безвідмовності відновлюваних об’єктів. Параметр потоку відмов. Показники ремонтопридатності. Показники збережуваності. Показники довговічності.
Лекція 4. Методика вибору нормованих показників надійності.
Лекція 5 Відмови технічних об‘єктів. Характеристика відмов.
Лекція 6. Моделі відмов. Суто імовірнісні моделі відмов. Імовірнісно-фізичні моделі відмов. Оцінка фізичності моделей відмов. Оцінка адекватності моделей відмов. Оцінка практичної придатності моделей відмов. Вибір функцій розподілу для визначення показників надійності.
Лекція 7. Надійність технічних систем. Поняття технічної системи. Резервування систем. Структурне резервування. Кратність резервування. Математична оцінка надійності систем.
Лекція 8. Підвищення надійності складних систем. Способи зменшення інтенсивності відмов. Скорочення часу безперервної роботи об’єктів для підвищення надійності. Вплив резервування на надійність.
Лекція 9. Випробування на надійність. Види випробувань. Випробування невідновлюваних виробів. Випробування відновлюваних виробів. Форсування випробувань. Періодичні контрольні випробування.
Лекція 10. Прогнозування і забезпечення надійності виробів в різні періоди існування. Період проектування. Період виробництва. Період експлуатації.
Лекція 11 Якість, ефективність і економічність технічних об’єктів і систем. Якість і надійність виробів. Надійність об’єктів і систем та їх ефективність. Економічні показники надійності.
Лекція 12. Засоби підвищення надійності енергопостачання з використанням нетрадиційних та відновлюваних джерел енергії. Прогнозування як засіб забезпечення надійності.
Лекція 13. Результати порівняння різних моделей. Приклади прогнозування (за даними досліджень в Україні).

Практичні заняття
Практичне заняття № 1. Визначення частоти та інтенсивності відмов за статистичними даними про відмови.
Мета заняття: Вивчити методику розрахунку частоти та інтенсивності відмов об’єкту енергетики.
Практичне заняття № 2. Визначення імовірності безвідмовної роботи та середній час безвідмовної роботи енергетичного об’єкту за статистичними даними про відмови .
Мета заняття: Опанувати методику щодо розрахунку імовірності безвідмовної роботи та середнього часу безвідмовної роботи енергетичного об’єкту.
Практичне заняття № 3. Визначення середнього часу відновлення роботи об’єкту за статистичними даними про відмови.
Мета заняття: Опанувати методику щодо розрахунку середнього часу відновлення роботи об’єкту енергетики.
Практичне заняття № 4. Аналітичне визначення кількісних характеристик надійності об’єкту.
Мета заняття: Вивчити методику розрахунку кількісних характеристик надійності об’єкту.

Лабораторні заняття
Лабораторне заняття № 1. Визначення кількісних характеристик надійності, що підпорядковані експоненційному закону розподілу.
Мета заняття: Опанувати методику щодо кількісних характеристик надійності, що підпорядковані експоненційному закону розподілу.
Лабораторне заняття № 2. Аналітичне визначення кількісних характеристик надійності, що підпорядковані нормальному закону розподілу.
Мета заняття: Опанувати методику щодо визначення кількісних характеристик надійності, що підпорядковані нормальному закону розподілу.
Лабораторне заняття № 3. Визначення кількісних характеристик надійності за статистичними даними про відмови, що підпорядковані закону розподілу Вейбулла.
Мета заняття: Опанувати методику щодо визначення кількісних характеристик надійності, що підпорядковані закону розподілу Вейбулла.
Лабораторне заняття № 4. Визначення кількісних характеристик надійності при послідовному з’єднані елементів в систему.
Мета заняття: Вивчити методику розрахунку кількісних характеристик надійності об’єкту при послідовному з’єднані елементів в систему.
Лабораторне заняття № 5. Визначення показників надійності роботи теплових електростанцій.
Мета заняття: Вивчити методику розрахунку кількісних характеристик надійності теплових електростанцій.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота

Курсова робота
Мета КР – закріплення теоретичних знань та основ методології аналізу надійності обладнання у відновлювальній енергетиці на стадії проектування та в процесі експлуатації.
Здобувач отримує завдання першому в семестрі практичному занятті.
Пояснювальна записка містить 25-30 сторінок. Кількість розділів – 2. Графічна частина – два аркуша креслень формату А4.
Змістовна послідовність виконання роботи.
1. Визначення показників надійності об’єктів, які складаються з невідновлюваних резервованих елементів.
1.1. Визначити кратність резервування для забезпечення потрібного рівня надійності;
1.2. Визначити та побудувати графічно функцію надійності;
1.3. Знайти річну потребу в резервних елементах;
1.4. Визначити середній час напрацювання до відмови;
1.5.Знайти імовірність безвідмовної роботи до першої відмови для заданого інтервалу часу.
2. Визначення показників надійності об’єктів, які складаються з відновлюваних нерезервованих елементів.
2.1 Визначити параметр потоку відмов Z(t);
2.2. Визначити середній наробіток до відмови MTTF;
2.3. Визначити середню тривалість відновлення MTTR;
2.4. Визначити коефіцієнт готовності А(t);
2.5. Визначити імовірність безвідмовної роботи R(t1,t2);
Захист КР – протягом останнього навчального тижня семестру.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Поточний контроль полягає у виконанні
1) 4-х індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконуються письмово і полягають в розв’язуванні типових задач відповідно до мети та завдань практичних занять. Бездоганне виконання індивідуального поточного завдання оцінюється у 5 балів. Всього 4 практичних занять – 20 балів.
2) 5-ти лабораторних робіт. Протоколи до лабораторних робіт оформлюються за вимога-ми. Бездоганний захист протоколу оцінюється у 3 бали. Всього 5 лабораторних за-нять – 15 балів
3) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі комп’ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 27,5 балів.
4) КР. Бездоганне виконання оцінюється у 70 балів. Захист роботи – 30 балів
Підсумковий контроль – екзамен. Іспит усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.