معرفی رشته مهندسی سیستم های انرژی

معرفی رشته مهندسی سیستم های انرژی

مقدمه ای برای معرفی رشته مهندسی سیستم های انرژی : در حال حاضر روند رو به رشد تقاضای انرژی از طریق گسترش سیستم های عرضه انرژی و بهره برداری از منابع انرژی فسیلی تامین می شود. رشد سریع مصرف انرژی و سهم بالای انرژی های فسیلی در تامین انرژی مورد نیاز بخشهای مختلف مصرف کننده انرژی، موجب سرعت بخشیدن به روند پایان پذیری منابع انرژی فسیلی و پخش حجم زیادی از مواد آلاینده در محیط زیست شده است. علاوه بر این، وابستگی اقتصاد کشور به درآمدهای ناشی از صادرات منابع انرژی فسیلی، موجب شده تا نظام اقتصادی کشور به شدت از تحولات بازار جهانی انرژی تاثیر بپذیرد. از سوی دیگر ارتباط گسترده بخش انرژی با تحولات مختلف فنی، علمی، اقتصادی و اجتماعی ایجاب می کند تا طراحی، توسعه و بهره برداری از سیستم های انرژی به صورت بهینه صورت پذیرد. به این ترتیب نقش دانشگاهها در تربیت نیروی انسانی آموزش دیده و کارآمد در زمینه های مختلف انرژی بسیار مهم و اساسی ارزیابی می شود.
با توجه به نقش کلیدی تعاملات انرژی در سطح جهان، بررسی تجربیات کشورهای مختلف در این زمینه از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. ایجاد رشته مهندسی انرژی در دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی دنیا از دهه ۱۹۷۰ میلادی با توجه به افزایش سریع قیمت انرژی و ضرورت تربیت نیروهای متخصص در زمینه های مختلف انرژی آغاز شد. از اواسط دهه ۱۹۷۰ میلادی و پس از شوک بازار جهانی نفت، با توجه به پیچیدگی های مسائل و مشکلات بخش انرژی و احساس نیاز مبرم کشورها به تربیت نیروهای متخصص جهت یافتن راه حل های مناسب در زمینه های مختلف انرژی، به تدریج ایجاد مراکز تحقیقاتی و آموزشی در این رابطه در آمریکا، کشورهای بزرگ عضو اتحادیه اروپا و برخی کشورهای آسیایی آغاز شد.
ایجاد رشته مهندسی سیستم های انرژی در مقطع تحصیلات تکمیلی در سال ۱۳۷۶ مطرح و ضرورت راه اندازی آن در شورای تحصیلات تکمیلی و شورای دانشگاه مورد تصویب و مجوز رسمی آن در سال ۱۳۷۸ از شورای گسترش در وزارت علوم، تحقیقات و فناوری دریافت شد. پذیرش دانشجو در دوره کارشناسی ارشد مهندسی سیستم های انرژی در دانشگاه صنعتی شریف از مهرماه سال ۱۳۷۸ آغاز شد. گروه سیستمهای انرژی از سال ۱۳۸۱ اقدام به جذب دانشجویان دکتری در چارچوب گرایش تبدیل انرژی در دانشکده مهندسی مکانیک نمود. در سال ۱۳۸۸ 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 آموزشی کارشناسی ارشد مهندسی سیستمهای انرژی مجموعه ای است شامل دروس نظری و علمی جهت تربیت متخصصین انرژی. هدف از ارائه رشته مهندسی سیستمهای انرژی آن است که کارشناسان آزموده برای طراحی، توسعه و بهره برداری از سیستمهای استخراج، فرآورش، تبدیل، انتقال، توزیع، مدیریت و مصرف انرژی تربیت شوند. طول دوره کارشناسی ارشد ناپیوسته ۲ سال (۴ نیمسال) است. تعداد کل واحد های آموزشی و پژوهشی ۳۲ 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 ۷۲ در دانشگاه علوم تحقیقات برای اولین بار در ایران آورده شد. سال ۷۹ دانشگاه صنعتی شریف هم این رشنه را اضافه کرد. کلاً ۳ 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 ایجاد دانشکده مهندسی انرژی ، با هدف کلی نهادینه کردن و سازماندهی موثر فعالیتهای دانشگاه صنعتی شریف در زمینه های مهندسی سیستمهای انرژی و مهندسی هسته ای ، در مهر۱۳۸۳ ازطرف تعدادی از اعضای هیات علمی گروههای مهندسی سیستمهای انرژی و مهندسی هسته ای دانشگاه پیشنهاد شد و پس از تصویب در شورای تحصیلات تکمیلی و شورای دانشگاه ( آبان۱۳۸۳) ، در تاریخ ۱۳۸۴/۱۰/۵ در شورای گسترش آموزش عالی مورد تصویب قطعی قرار گرفت . تشکیلات دانشکده نیز درتاریخ ۱۳۸۴/۱۱/۲۵ در هیات امنای دانشگاه تصویب و در تاریخ ۳/۱۳/ ۱۳۸۵ ابلاغ شده است .
ساختمان دانشکده براساس تفاهم نامه امضا شده بین دانشگاه و سازمان انرژی اتمی ایران در سال ۱۳۸۲ ، توسط سازمان مزبور در قطعه زمینی به مساحت تقریبی ۵۰۰۰ متر مربع در شمال دانشگاه احداث شده است.عملیات ساختمانی در آذر ماه ۱۳۸۵ آغاز شد و در اسفند ماه ۱۳۸۷ به پایان رسید . بهره برداری از ساختمان دانشکده از ابتدای سال ۱۳۸۸ شروع شده است .

زمینه های فعالیت

دانشکده مهندسی انرژی ، یک دانشکده فرارشته ای است که در زمینه های تخصصی زیر فعالیت دارد :
• مهندسی هسته ای
• مهندسی سیستمهای انرژی
• فناوریهای نوین انرژی
• انرژی و محیط زیست

چشم انداز موفقیت

اهداف آرمانی یا چشم انداز موفقیت دانشکده چنین است :
• ایجاد یک قطب کیفی آموزشی ، پژوهشی و خدماتی در سطح کشور و منطقه در زمینه های مختلف مهندسی انرژی
• توسعه و به کارگیری دانش مهندسی انرژی در ارتقای بخش انرژی کشور ، گسترش کاربرد منطقی انرژی و استفاده بهینه از منابع خداداد انرژی در جهت توسعه پایدار کشور و منطقه
• مشارکت موثر در تلاش ملی ، منطقه ای و بین المللی برای توسعه فناوریهای پاک در تولید ، انتقال و مصرف انرژی درجهت حفاظت از زیست بوم کشور ، منطقه و جهان.

ماموریت

ماموریتهای دانشکده مهندسی انرژی به شرح زیر است :
• تربیت نیروی انسانی متخصص کیفی با دانش ومهارت بالا در زمینه های تخصصی مهندسی انرژی ، به منظور تامین نیاز کشور
• تربیت کادر هیات علمی و پژوهشگران مورد نیاز کشور در زمینه های تخصصی مهندسی انرژی
• گسترش مرزهای دانش و توسعه رشته های جدید مورد نیاز در زمینه مهندسی انرژی
• برگزاری دوره های آموزشی تخصصی ، برای ارتقای دانش ومهارت کارشناسان دستگاههای اجرایی و صنعت
• سازماندهی و انجام پژوهشهای بنیادی ،کاربردی و توسعه ای مورد نیاز بخش انرژی کشور
• انجام مطالعات وپژوهشهای لازم برای تصمیم سازی و سیاستگذاری و نشر اطلاعات علمی در زمینه علوم وفنآوری انرژی
• برقراری ارتباطات و همکاریهای علمی و فنی بین المللی و منطقه ای با مراکز علمی مشابه در کشورهای پیشرفته، کشورهای در حال توسعه و کشورهای اسلامی ، در زمینه های فعالیت دانشکده

رشته ها و مقاطع تحصیلی

دانشکده در حال حاضر برگزار کننده رشته های زیر در مقطع تحصیلات تکمیلی است :
• کارشناسی ارشد مهندسی هسته ای، در چهار گرایش مهندسی راکتور، چرخه سوخت هسته ای، کاربردپرتوها و رادیوایزوتوپها و مهندسی پرتو پزشکی
• دکترای مهندسی انرژی هسته ای
• کارشناسی ارشد مهندسی سیستمهای انرژی، در سه گرایش سیستمهای انرژی، فناوریهای انرژی و انرژی- محیط زیست
• دکترای مهندسی سیستمهای انرژی
همچنین ایجاد دوره های کارشناسی مورد نیاز در دست برنامه ریزی و تصویب است .

پذیرش دانشجو

به دلیل ماهیت فرا رشته ای رشته های دانشکده ، پذیرش دانشجو برای این رشته ها از میان پذیرفته شدگان کارشناسی ارشد رشته های مهندسی برق ، مهندسی مکانیک ، مهندسی شیمی و فیزیک انجام می شود.
پذیرش دانشجو در مقطع دکتری نیز تابع ضوابط دانشگاه و وزارت علوم، تحقیقات و فن آوری است.

امکانات آزمایشگاهی

امکانات آزمایشگاهی دانشکده مهندسی انرژی به شرح زیر است:
• آزمایشگاه فیزیک هسته ای
• آزمایشگاه آشکار سازی و دوزیمتری
• آزمایشگاه کاربرد پرتوها و رادیوایزوتوپها
• آزمایشگاه الکترونیک
همچنین احداث آزمایشگاه پژوهشی برای کاربردهای صنعتی پرتوها در برنامه توسعه دانشکده پیش بینی شده است .
امکانات آزمایشگاهی مورد نیاز گروه مهندسی سیستمهای انرژی در محل پژوهشکده علوم و فناوری انرژی شریف پیش بینی 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 پیشینه ارتباط و هم پوشی فعالیتهای دانشکده مهندسی انرژی و پژوهشکده علوم و فناوری انرژی ، یک تفاهم نامه همکاری بین این دو نهاد آموزشی و پژوهشی دانشگاه ، با هدف استمرار همکاری ، هم افزایی و ارتقای کیفیت فعالیتهای آموزشی و پژوهشی امضا شده است .
دانشکده مهندسی انرژی همچنین ، با دانشکده های مهندسی برق، مهندسی مکانیک ، مهندسی شیمی و فیزیک همکاری نزدیک دارد .

پیشینه

ایجاد رشته مهندسی سیستم های انرژی در مقطع تحصیلات تکمیلی در سال ۱۳۷۶ مطرح و ضرورت راه اندازی آن در شورای تحصیلات تکمیلی و شورای دانشگاه مورد تصویب و مجوز رسمی آن در سال ۱۳۷۸ از شورای گسترش در وزارت علوم، تحقیقات و فناوری دریافت شد. پذیرش دانشجو در دوره کارشناسی ارشد مهندسی سیستم های انرژی در دانشگاه صنعتی شریف از مهرماه سال ۱۳۷۸ آغاز شد. گروه سیستمهای انرژی از سال ۱۳۸۱ اقدام به جذب دانشجویان دکتری در چارچوب گرایش تبدیل انرژی در دانشکده مهندسی مکانیک نمود. در سال ۱۳۸۸ 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 این زمینه پژوهشی، دانشجویان با فراگیری روش های شبیه‌سازی سیستم‌‌های ترکیبی (تولید، توزیع و مصرف انرژی) مانند سیستم‌های ترکیبی تولید حرارت و قدرت یا تولید همزمان و با هدف ارزیابی جایگاه حامل‌‌های انرژی، گامی تخصصی در جهت بررسی سیستم‌ها از دیدگاه مهندسی انرژی بر می دارند. علاوه بر این مشکلات بخش انرژی با دیدگاه سنجش فنی و اقتصادی پروژه‌ها،‌ گام بعدی و تکمیلی این تحقیقات خواهد بود. همچنین در این گرایش، به کمک قوانین اساسی علوم مکانیک، ترمودینامیک و برق قدرت به عنوان مبنای مدلسازی اولیه جهت تراز انرژی سیستم‌ها، جهت گیری فن‌‌آوری‌‌های فعلی را بسوی بهینه سازی و حداقل کردن مصرف انرژی می‌برد و همچنین می‌تواند در مدیریت کلان بخش انرژی، تصمیم‌گیری نهاد و سازمان‌های مربوطه، دیدگاه‌های تلفیقی برنامه‌ریزی در صنایع و بخش‌های انرژی شامل وزارت نفت و وزارت نیرو کارآیی داشته باشد و مدیریت برنامه‌ریزی کشور را با در نظر گرفتن مسائل فنی مرتبط با فرآیند انرژی یاری دهد.

فناوری های انرژی

در این زمینه پژوهشی، روش‌های مختلف طراحی مفهومی و تفضیلی سیستم‌های 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 ابزارهای تحلیلی متفاوت نظیر مدل‌های برنامه‌ریزی 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 آنجائیکه بخش عمده ای از آلودگی های زیست محیطی ناشی از احتراق سوختهای فسیلی برای تامین انرژی می 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.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *