Інформаційний обсяг.

Змістовий модуль 1. Структура і тенденції розвитку енергетики. Роль енергетики в розвитку цивілізації. Енергетика та енергопостачання: основні поняття і визначення. Паливно-енергетичний комплекс. Енергогенерувальні потужності. Енергетика і навколишнє середовище. Системи енергопостачання. Енергетичні і теплоенергетичні установки в системах енергопостачання.

Змістовий модуль 2. Технічна термодинаміка – теоретична основа теплових двигунів і теплоенергетичних установок. Загальна технологічна схема теплової енергоустановки. Теплообмінні апарати. Загальні основи технічної механіки рідини та газу .Основи теорії теплопередачі. Теплова ізоляція.

Змістовий модуль3. Паливно-енергетичні ресурси. Органічне паливо та його використання в енергетиці. Традиційна енергетика і енергопостачальні енергоустановки. Альтернативна та нетрадиційна енергетика, джерела поновлювальної енергії. Вторинні енергетичні ресурси. Теплові насоси. Базові енергогенеруючі установки та їх складові. Котельні установки. Теплові електричні станції.

Змістовий модуль 4. Загальні питання транспортування, споживання енергії та енергозбереження. Вплив енергетичних об’єктів на довкілля, організаційно – технічні заходи підвищення ефективності її виробництва і використання.

Таким чином, головна мета – систематизація загальних знань про теоретичні основи, складові частини, технологічні та екологічні аспекти роботи об’єктів традиційної та альтернативної енергетики. Видання базується на навчальному посібнику „Энергетические установки и окружающая среда” / за редакцією професора Маляренко В.А. – Харків: ХДАМГ, 2002, - 398 с., який пройшов достатню апробацію і знайшов схвальні відгуки фахівців як в Україні, так і за її межами. Суттєво доповнений і доопрацьований з врахуванням реалій сьогодення в розвитку енергетики і освіти України він узагальнює існуючий вітчизняний та світовий досвід, результати багаторічних наукових досліджень, а також викладання енергетичних дисциплін в вищих учбових закладах.

Навчальний посібник призначено для студентів енергетичних спеціальностей, а також буде корисним при підготовці фахівців інших напрямів технічних вузів. Викладений матеріал детально систематизовано. В кінці кожного розділу наведено контрольні питання.

Видання підтримано міжнародним проектом „Регіональна кампанія з енергоефективності”, започаткованим Фондом громадської дипломатії Міністерства закордонних справ та у справах співдружності Великої Британії, що реалізується в Україні Британською Радою.

Третій етап (від ХVIII до початку ХХ ст.) відповідає ширшому застосуванню вогню, джерелом якого є хімічна енергія палива, накопиченого
в літосфері: кам’яного вугілля, нафти, газу, горючих сланців тощо.

До середини ХVIII ст. було реалізовано давні спроби одержати механічну енергію за рахунок теплової: 1755 р. - англійський коваль Томас Ньюкомен конструює першу практично корисну парову машину, 1763 р - російський винахідник Іван Ползунов створює оригінальну рівномірно працюючу парову машину. Парові машини цього часу мали багато недоліків: великі розміри і масу, дуже низький коефіцієнт корисної дії, вузьку сферу застосування та ін.

Розвиток капіталізму в ХVII–ХVIII ст. зумовив зародження науки, яка сформулювала правила розробки і створення енергетичних двигунів. Промислова революція, як часто називають цю епоху великих відкриттів, докорінно змінила життя на нашій планеті. Головним наслідком цього стало остаточне падіння феодалізму і зміцнення капіталістичних виробничих відношень. У другій половині ХVIII ст. в Англії Джеймс Уатт розробив прообраз сучасної парової машини безупинної дії, що «розкрутила» колесо історії до небувалих до цього обертів: в Англії, потім у континентальній Європі і Північній Америці швидко розповсюдилися парові машини. Одержувану з їхньою допомогою енергію стали використовувати для надання руху заводським механічним агрегатам. Виникають перші теплові машини-двигуни.

Далі наукова конструкторська думка приходить до створення двигунів внутрішнього згорання, парових, газових і парогазових стаціонарних турбін, авіаційних і транспортних газових турбін, реактивних і ракетних двигунів. Але все це буде набагато пізніше.

Почалося «золоте століття водяної пари». Поряд із розвитком практич­ної теплотехніки розвиваються її теоретичні основи – теорія теплових двигунів або, як тепер називають, технічна термодинаміка. Вже в ХІХ столітті на основі спостережень за тепловими явищами і роботою теплових машин Джоуль, Майєр, Гельмгольц, Карно, Клаузіус встановили перший і другий закони термодинаміки, що лягли в основу цієї фундаментальної дисципліни, яка вивчає взаємне перетворення теплової і механічної енергії.

Однак швидке зростання кількості парових машин, їх безупинна модернізація до кінця ХІХ ст. вже були не в змозі задовольнити потреби економіки в енергетичних потужностях. Очевидними стали відомі недоліки перших парових машин: низький ККД, велика витрата палива, передача механічної енергії від машин до верстатів через складні і ненадійні системи трансмісій, несприятливі екологічні наслідки. Атмосфера міст з тисячами заводських димарів стає непридатною для життя. Але з кризових явищ завжди є вихід: 1831 р. відкрито спосіб перетворення механічної енергії в електричну. Починається нова ера – ера електрики.

Четвертий етап (з початку ХХ ст.) – «золоте століття електрики».

В ХХ ст. електрика вступила в права основного енергодавця, енергоперетворювача і енергопереносника. Тим самим було дано сильний поштовх до використання теплової енергії і теплових двигунів, пов’язаний з появою і широким застосуванням електричних машин і моторів, у яких механічна енергія перетворюється на електричну і навпаки. Електрична енергія виявилася більш зручною, ніж механічна: вона швидко і з відносно малими втратами передається на великі відстані, легко перетворюється на інші види енергії.

Поява теплових двигунів забезпечила широке використання для одер­жання механічної енергії величезних природних енергетичних ресурсів
у вигляді: вугілля, нафти, газу, горючих сланців, торфу тощо. Успіхи
у створенні машин і двигунів, які виробляють за рахунок теплової енергії електричну, зумовили швидкий розвиток потужних теплових електричних станцій, де нині теплова енергія перетворюється спочатку на механіч­ну, а потім на електричну.

Водночас, завдяки науковим відкриттям ХХ ст., людство вступило
в нову епоху – епоху використання атомної енергії.

П’ятий етап – створення і розвиток атомної енергетики – є одним
з найбільших досягнень ХХ ст.

Атомна енергетика ґрунтується на розщепленні важких ядер деяких хімічних елементів (урану, плутонію, торію). У результаті влучення в ядро нейтрона розвивається ланцюгова реакція з виділенням величезної кількості енергії (теплоти). Один з трьох названих елементів – плутоній – поширений на Землі в мізерно малих кількостях (в уранових рудах). На сучасних атомних електростанціях ядерним паливом є збагачений природний уран і штучно одержаний плутоній. Торій, запаси якого більші, ніж урану, поки ще не застосовують у ядерній енергетиці, його розглядають як перспективне ядерне паливо. Ядерні реакції з величезним енерговиділенням можуть відбуватися також у результаті синтезу ядер елементів, які мають малу атомну вагу, наприклад ізотопів водню – дейтерію і тритію. Але це вже – термоядерна реакція.

Кожний історичний етап розвитку науки і техніки ставить перед ученими та інженерами багато проблем. Одна з основних проблем сучасності і найближчого майбутнього – забезпечення людства достатньою кількістю енергії. Проблема ця досить гостра, тому що має не тільки суто технічний характер. Слова енергія та енергетична криза щодня вимовляють з екранів телевізорів, не сходять зі сторінок журналів і газет, не кажучи вже про спеціальні видання. Енергетична ситуація в окремих державах істотно впливає на життєвий рівень і культуру населення, позначається на внутріш­ній і зовнішній політиці. Країни без ПЕР докладають великих зусиль, щоб забезпечити себе потрібними джерелами енергії. Країни – експортери нафти, нафтові монополії одержують величезні прибутки і надприбутки.З другого боку, інші країни виношують політичні і військові плани перерозподілу та збереження нафтових і газових промислів. Поняття нафтове ембарго викликає паніку в цілому ряді країн і стає знаряддям економічного і політичного шантажу. Усе частіше виникають питання: «Як жити далі без нафти і газу? Чим опалювати житло і виробничі помешкання? Як надавати рух машинам і агрегатам? Як підтримувати технологічні процеси? Звідки брати енергію, щодня усе більше енергії?»