SREDNJE POKLICNO TEHNIŠKO IZOBRAŽEVANJE

Izobraževalni program: STROJNI TEHNIK

KATALOG ZNANJ

Sprejeto na 62. seji Strokovnega sveta RS za poklicno in strokovno izobraževanje, 17. 12. 2002

1. IME PREDMETA

ENERGETSKI SISTEMI

2. ŠTEVILO UR

Po posameznih letnikih in oblikah izobraževalnega dela:

Letnik

Oblike izobraževalnega dela

 

Skupaj

Teorija

Vaje

2.

102

17

85

Skupaj

102

17

85

* delitev v skupine do 17 dijakov

3. USMERJEVALNI CILJI PREDMETA

Dijaki:

Napotek:

4. OPERATIVNI CILJI PREDMETA

VSEBINE IN INFORMATIVNI CILJI

FORMATIVNI CILJI

SOCIALIZACIJSKI CILJI

POSEBNOSTI V IZVEDBI

ENERGETSKO GOSPODARSTVO

  • energetski sistemi in varčevanje z energijo
  • elektro-distribucijski sistem
  • daljinski sistemi
    (posamezni daljinski sistemi se obravnavajo pri pripadajočem poglavju)
  • energetski management

Dijak:

  • spozna vrste, prednosti in slabosti ter pomen energetskih sistemov ter nariše razvejanost le-teh
  • spozna ukrepe za racionalno rabo energij vseh vrst
  • nariše urejeni letni diagram proizvodnje električne energije v RS ter spozna sestavine plačilnega prometa elektro gospodarstva
  • spozna vrste in prednosti daljinskih sistemov
  • spozna osnovne postopke energetskega pregleda (analizira energijsko stanje, predvidi ukrepe in sestavi prednostno listo varčevalnih ukrepov)
  • predvidi energetsko učinkovitost v industriji, široki rabi in prometu
  • se nauči osnovnih pojmov energetskega knjigovodstva

Dijak:

  • razvija sposobnost razumevanja in se zave kompleksnosti posameznih energetskih sistemov
  • razvija ekološko zavest na področju rabe energije
  • krepi poklicno in ekološko odgovornost pri izbiri energentov
  • se zaveda prednosti daljinskih sistemov
  • razvija varčnost s spoznavanjem prvin racionalne rabe energije

  • vaja: izdelajo plakate z razvejanostjo energetskih sistemov in urejenimi letnimi diagrami
  • vaja: skupine dijakov izdelajo energetski pregled šole
  • demonstracija: dijaki izvedejo ukrepe varčevanja z energijo v obliki akcij, projektov in programov
  • vaja: s pomočjo računalniškega programa vodijo energetsko knjigovodstvo na šoli

POGONSKI STROJI IN AGREGATI

  • krožni procesi v motorjih z notranjim zgorevanjem - MNZ
  • izboljšave pri MNZ
  • letalski motorji
  • kompresorji
  • kompresorska postaja

Dijak:

  • nariše krožne procese z dejanskim oziroma indikatorskim diagramom
  • je sposoben primerjati različne krožne procese v istem diagramu
  • se nauči ugotavljati učinkovitost (izkoristek), ekonomičnost (poraba goriva) in ekološko primernost (izpušni plini, reciklaža, …) MNZ
  • je sposoben povezati znanje z novostmi pri razvoju MNZ
  • definira električni, hibridni in sončni pogon ter gorivne celice
  • spozna vrste in lastnosti letalskih motorjev
  • nariše krožne procese eno-, dvo- in večstopenske kompresije v p-V in T-S diagrama
  • spozna vrste in princip delovanja kompresorjev
  • razlikuje načine regulacije kompresorjev
  • se nauči izbirati kompresorje iz katalogov
  • spozna osnovne elemente kompresorske postaje

Dijak:

  • krepi ekološko zavest pri MNZ s spoznavanjem trendov razvoja
  • se zaveda potrebe po reciklaži avtomobilov in zmanjšanju izpušnih plinov
  • usvaja nove tehnologije pogonskih agregatov
  • se zaveda prednosti novih pogonov
  • se zaveda pomena kompresorskih postaj
  • demonstracija: delovanja MNZ z učnimi pripomočki oziroma računalniško simulacijo
  • ogled: tehničnih izboljšav na avtomobilskem sejmu oziroma avto-salonu v domačem kraju
  • prikaz: vrst in delovanja kompresorjev z modeli oziroma z računalniško simulacijo
  • ogled: kompresorske postaje

ELEKTRARNE

  • fosilne termoelektrarne (TE)
  • kogeneracija (TETO)
  • jedrske elektrarne (JE)
  • hidroelektrarne (HE)
  • obnovljivi viri energije (OVE)

Dijak:

  • nariše osnovno shemo elektrarn
  • spozna in razume delovanje osnovnih elementov elektrarne
  • obvlada teoretične osnove procesov v termoelektrarnah in jih zna narisati v h-s diagramu
  • definira prednosti kombinirane proizvodnje električne energije in toplote
  • spozna specifičnosti jedrske elektrarne
  • spozna vrste in način shranjevanja radioaktivnih odpadkov
  • razlikuje vrste hidroelektrarn
  • spozna vrste vodnih turbin
  • primerja različne tipe elektrarn glede na njihovo ekonomičnost in vpliv na okolje
  • spozna možnosti izkoriščanja OVE ter uporabe sistemov v lastnem okolju

Dijak:

  • se zaveda kompleksnosti posameznih elektrarn
  • razvija skrb za okolje
  • se zaveda nevarnosti radioaktivnih odpadkov
  • se zaveda prednosti in slabosti pri izkoriščanju OVE
  • ogled: elektrarn na videokaseti in vsaj ene elektrarne z organiziranim vodenjem strokovne osebe
  • demonstracija: uporabe sončne energije z učnimi pripomočki

HLADILNI SISTEMI

  • sestavni deli hladilnega sistema
  • toplotna črpalka

Dijak:

  • definira hladilno in grelno število
  • spozna osnovne elemente in njihovo funkcijo v hladilnem sistemu
  • ugotovi uporabnost hladilnih sistemov v gospodinjstvih in industriji
  • razlikuje hladilne procese različnih sistemov
  • spozna osnovni princip delovanja toplotne črpalke
  • prepozna uporabnost toplotne črpalke

Dijak:

  • se zaveda pomena hlajenja v sodobni družbi
  • krepi ekološko zavest pri uporabi hladiv
  • spodbuja k varčevanju z električno energijo na področju hlajenja in ocenjuje kvaliteto hladilnih naprav
  • prikaz: posameznih delov in procesa hlajenja na učnem primeru hladilnika oziroma toplotne črpalke
  • ogled: proizvodnje hladilnikov in hladilnih omar
  • vaja: projektne skupine poiščejo industrijo v domačem kraju, ki uporablja hlajenje
  • vaja: določi energetsko bilanco toplotne črpalke

PREZRAČEVALNI IN KLIMATIZACIJSKI SISTEMI

  • prezračevalni sistemi
  • klimatizacijski sistemi
  • rekuperacija in regeneracija
  • daljinsko prezračevanje in klimatizacija

Dijak:

  • loči razliko med prezračevanjem in klimatizacijo in zna povezati s toplozračnim ogrevanjem
  • zna v h-x diagramu za vlažen zrak narisati posamezne procese prezračevalnih in klimatizacijskih sistemov
  • pozna pomen prezračevanja in klimatizacije v industriji in prostorih, kjer se zadržuje več ljudi
  • spozna osnovne elemente prezračevalnih in klimatizacijskih sistemov
  • razlikuje rekuperacijo in regeneracijo odpadnega zraka ter naprave za to
  • izdela preračun za sistem prezračevanja ali celo klimatizacije v šolskih prostorih
  • spozna vrste in prednosti daljinskega prezračevanja in klimatizacije

Dijak:

  • se zaveda vpliva klimatiziranega prostora na udobje in delovno učinkovitost ljudi
  • se zaveda posledic nepravilno izvedenega prezračevalnega oziroma klimatizacijskega sistema in ob tem krepi poklicno odgovornost
  • se zaveda prednosti in slabosti daljinskega prezračevanja in klimatizacije
  • ogled: obvezen ogled sejma energetike
  • vaja: v računalniški učilnici rešujejo naloge s pomočjo računalniškega paketa h-x diagram
  • ogled: prezračevanja na šoli in večje klimatizacijske naprave v domačem kraju
  • vaja: primer preračuna za šolske prostore

OGREVALNI SISTEMI

  • vrste ogrevalnih sistemov
  • elementi ogrevalnih sistemov
  • izračun elementov za centralno ogrevanje
  • daljinsko ogrevanje

Dijak:

  • razlikuje vrste ogrevalnih sistemov
  • spozna in razume delovanje sestavnih delov ogrevalnih sistemov in jih zna izračunati ter izbrati
  • zna izračunati porabo goriva in investicije v ogrevalnem sistemu
  • spozna vrste regulacije in varnostnih elementov ogrevalnega sistema
  • izdela preračun centralnega ogrevanja za družinsko hišo ter ga vriše v njen tloris
  • spozna sisteme daljinskega ogrevanja
  • spozna način obračunavanja porabljene toplote
  • spozna delovanje večje kotlovnice

Dijak:

  • pozna osnovne parametre udobja človeka
  • se zaveda pomembnosti ogrevanja v vsakdanjem življenju
  • krepi poklicno odgovornost za pravilno izbiro elementov ogrevalnega sistema
  • se zaveda škodljivosti emisij dimnih plinov
  • krepi osebno odgovornost do racionalne rabe toplote
  • ogled: obvezen ogled sejma energetika
  • prikaz: različnih elementov ogrevalnih elementov, kot učnih pripomočkov ali na plakatih
  • ogled: šolskega ogrevalnega sistema s kotlovnico
  • vaja: izbira črpalk s pomočjo računalniškega programa
    IMP- izbor črpalk
  • vaja: izračun centralnega ogrevanja enodružinske hiše kot zaključeni projekt

KOMUNALNI SISTEMI

  • odpadki
  • vodovod
  • kanalizacija
  • plinifikacija

Dijak:

  • razlikuje vrste in lastnosti odpadkov
  • spozna fizikalne, kemijske, biološke značilnosti odpadkov
  • se seznani s sanitarno-zdravstvenimi problemi odpadkov in z zakonskimi zahtevami pri ravnanju z odpadki
  • spozna tehnologije za ravnanje z odpadki
  • zna poiskati odpadke v strojništvu in predvidi njihovo reševanje
  • oceni stanje v domačem okolju, v RS in v svetu
  • spozna problematiko nevarnih odpadkov
  • se nauči varovati okolje
  • spozna osnovo vodovodnih sistemov in potrebe po pitni vodi
  • spozna predpise o kakovosti pitne vode
  • spozna vrste onesnaževanja vodnih virov
  • spozna in razume postopke in načine priprave in čiščenja vode
  • obvlada osnove vodovodnih omrežij in njihovo konstruiranje
  • spozna pomen kanalizacijskih sistemov
  • se seznani s sanitarno-zdravstvenimi problemi pri kanalizacijskih sistemih
  • definira specifične lastnosti zemeljskega plina glede na ostala fosilna goriva
  • opiše stanje oskrbe s plinom v RS

Dijak:

  • se zaveda družbenega pomena zmanjševanja odpadkov
  • razvija strokovnost na področju ravnanja z odpadki
  • krepi osebno in poklicno odgovornost do čiste narave
  • krepi ekološko zavest in ozavešča okolico
  • se zaveda posledic onesnaževanja vodnih virov
  • glede na lokacijo vodnega vira zna predvideti možne načine onesnaževanja vodnih virov
  • krepi osebno in poklicno odgovornost do vodnih virov
  • se zaveda pomena zakonskih predpisov pri odpadnih vodah in pomena čistega okolja
  • razvija poklicno odgovornost do odpadnih voda iz industrije
  • ogled: videokaset z vsebinami: zbiranje, ločevanje in predelava odpadkov, problematika radioaktivnih odpadkov
  • ogled: komunalnega odlagališča
  • ogled: vodnega zajetja
  • ogled: postavitve kanalizacijskega omrežja
  • ogled: čistilne naprave za komunalne in industrijske odpadne vode
  • predstavitev: lokalni distributer predstavi oskrbo s plinom v domačem kraju

5. SEZNAM LITERATURE IN DRUGIH VIROV

Priporočena programska oprema:

Video-kasete:

Zrak in plini iz ozračja; Tlak v tekočinah; Termoelektrarne; Elektrika – hidrocentrale; Odžvepljevanje in razplinjevanje; Alternativni energetski viri; Solarne celice – elektrika iz sončne svetlobe; Štiritaktni Ottov bencinski motor; Katalizator v avtomobilu; Od surove nafte do bencina; Recikliranje in prihranki energije; Varčevanje energije v gospodinjstvu; Kaj je radioaktivnost?; Jedrska elektrarna in okolje; Učinek tople grede

6. OBVEZNE OBLIKE PREVERJANJA IN OCENJEVANJA ZNANJA

Preverjanje in ocenjevanje znanja je ustno. V šolskem letu mora biti dijak najmanj dvakrat ocenjen iz programov, projektov ali poročil z vaj.

7. POVEZANOST Z DRUGIMI PREDMETI

Pri izbirnem predmetu energetski sistemi dijaki poglobijo že pri fiziki in predvsem energetiki pridobljeno znanje s področja termodinamike ter mu dodajo praktično vrednost Uspešnost obvladovanja predmeta zahteva tudi osnovno znanje matematike ter uporabo le tega pri reševanju termodinamičnih problemov. Energetski sistemi, kot aplikativen predmet, zajema vsebine iz krmilne tehnike (regulacija procesov), energetike (procesi), snovanje in konstruiranje (izvedba strojev in naprav) in kemije z gradivi (snovi v procesih).

Znanja

Povezava s predmetom

  Predmet Znanja

ENERGETSKO GOSPODARSTVO

  • Energetski sistemi, daljinski sistemi
  • Energetsko knjigovodstvo
  • Organizacija in vrednotenje

  • Osnovne zakonitosti organizacije in vrednotenja rezultatov.
  • POGONSKI STROJI IN AGREGATI

  • Krožni procesi v MNZ in kompresorjih
  • Delovanje batnih strojev
  • Energetika

    Mehanika

    Snovanje in konstruiranje Matematika

  • Osnovne termodinamične zakonitosti procesov v pogonskih strojih in agregatih.
  • Osnovni principi delovanja ročičnega mehanizma in ostalih mehanskih sklopov.
  • Preračun krožnih procesov v MNZ in kompresorjih.
  • ELEKTRARNE

  • Termoelektrarne (fosilne in jederske)
  • Radioaktivni odpadki
  • Energetika

    Okoljska vzgoja

    Kemija z gradivi

  • Osnovne zakonitosti delovanja parnih in plinskih delovnih procesov.
  • Nevarnosti radioaktivnih odpadkov in ravnanje z njimi.
  • HLADILNI SISTEMI

  • Hladilni krožni procesi
  • Hladiva
  • Energetika

    Okoljska vzgoja

    Kemija z gradivi Matematika

  • Osnovni potek hladilnega procesa.
  • Vrste hladil in njihove lastnosti.
  • Preračun hladilnega procesa.
  • PREZRAČEVALNI IN KLIMATIZACIJSKI SISTEMI

  • Diagram h-x za vlažen zrak
  • Regulacija
  • Energetika

    Krmilna tehnika

    Matematika

  • Osnovni procesi v h-x diagramu za vlažen zrak.
  • Delovanje regulacijskih naprav.
  • Preračun procesov z vlažnim zrakom.
  • OGREVALNI SISTEMI

  • Prenos toplote
  • Zgorevanje
  • Regulacija
  • Energetika

    Krmilna tehnika

    Kemija z gradivi Matematika

  • Prenos toplote, prenosniki toplote, zgorevanje in goriva.
  • Delovanje regulacijskih naprav.
  • Kemične reakcije pri zgorevanju.
  • Preračun programa centralnega ogrevanja.
  • KOMUNALNI SISTEMI

  • Odpadki
  • Vodovod
  • Kanalizacija
  • Okoljska vzgoja

    Praktični pouk

    Kemija z gradivi

    Biologija

  • Vrste in lastnosti odpadkov.
  • Odpadki v strojništvu.
  • Osnovne kemične in biološke značilnosti odpadkov ter vodovodnega in kanalizacijskega omrežja.