| 科目名 |
エネルギシステム |
| 担当教員 |
八田 章光 |
| 対象学年 |
4年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ａ１０１ |
開講学期 |
２学期 |
| 曜日・時限 |
火３,金３ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
【講義の目的】
石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料、および現在の原子力発電に用いられるウラン燃料はいずれも有限なエネルギー資源であり、数10年〜数100のうちに枯渇する.また、化石燃料の消費は二酸化炭素を排出し地球温暖化をもたらす等、エネルギー消費に伴う地球環境の破壊が急速にすすんでいる.今後も産業の発展により世界的にエネルギー需要の拡大が予想されている.人類が持続的に発展を続けるには、化石燃料への依存を抑制し、再生可能な自然エネルギーを活用する、循環型社会を実現しなければならない.太陽光を効率よく電力に変換する太陽電池や、エネルギー効率の高い半導体素子など、エネルギーと環境の問題を解決する上で電子・光技術の発展が不可欠である.
この授業では太陽光発電や風力発電、水素燃料電池などの新しいエネルギーシステムの課題を理解して新技術開発に貢献する、エネルギー技術を担う人材を育成する.前半は物理的な仕事とエネルギーの概念などエネルギー工学の基礎を勉強し、エネルギー消費とエネルギー資源の現状と課題を把握する.後半は太陽光発電、風力発電など新エネルギー技術について理解を深める.エネルギー問題について地球環境というグローバルな視点で考察する能力、エネルギー効率改善などの個別の問題に対する物理化学的な理解、省エネ行動など実践的な行動力を身につけることが目標である. |
| 授業の詳細2 |
【講義の進め方】
講義１〜６は教科書に沿ってエネルギー工学の基礎を勉強し、２回の演習と小テストで理解を深めた上で、基礎的内容の中間テスト１を行う.後半はエネルギーと地球環境、新エネルギー技術について現状と将来の展望を講義し、それぞれ試験を行う。また、身近なエネルギーを理解するため、消費電力の実測とレポート作成を課す.
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| 授業の詳細3 |
【達成目標】
1.物理、化学、電気における仕事とエネルギーの概念・基本事項を理解する
2.消費電力を実測することにより省エネルギーの意義を理解する
3.地域、日本、地球という視野で、エネルギー消費、資源、環境破壊の現状を把握する
4.新エネルギー技術と課題について理解する |
| 授業の詳細4 |
【講義計画】
講義１２回、演習３回、試験３回、合計１８回とする
1. 講義１：オリエンテーション／エネルギーとパワー（テキスト第１章）
2. 講義２：エネルギーとパワー（テキスト第１章）
3. 小テスト／講義３：電気エネルギー（テキスト第２章）
4. 講義４：エネルギー資源〜原子力（テキスト第３章）
5. 講義５：熱エネルギーの物理と利用（テキスト第４章）／小テスト追試１
6. 講義６：化学エネルギーと電池（テキスト第５章）／小テスト追試２
7. 中間テスト１：エネルギー工学の基礎
8. 講義７：日本と世界のエネルギー資源と消費の現状
9. 講義８：地球温暖化と京都議定書／原子力の課題
10. 中間テスト２：エネルギーと地球環境／中間テスト１追試１
11. 講義９：太陽電池の構造と動作原理、製造方法、技術課題
12. 講義１０：太陽熱利用、風力発電の現状と課題
13. 講義１１：バイオマス、その他の新エネルギーの現状と課題
14. 講義１２：水素燃料電池の原理、技術の現状と課題
15. 期末テスト３：新エネルギーシステム／中間テスト１追試２ |
| 授業の詳細5 |
テキスト：「基礎エネルギー工学」桂井 誠著、数理工学社、ISBN4-901683-04-7
参考書：「エネルギー白書」経済産業省編、ぎょうせい、ISBN4-324-07405-4、
その他環境省、経済産業省、資源エネルギー庁、NEDO、四国経済産業局、エネルギー環境教育情報センター、省エネセンター、電力会社等の資料やホームページに多くの情報がある。特定の情報源に偏らず、様々な情報源から情報収集すること. |
| 授業の詳細6 |
成績評価：
レポート提出と試験の成績で評価する。試験は出題に対して十分な解答のみ合格とし、他は不合格、部分点はなし
◆AA：授業の範囲を越えてエネルギー環境問題に対する高い洞察力を身につけている
◆A ：中間テスト２、期末テスト３の両方合格、エネルギー技術を扱う技術者の資質
◆B ：中間テスト２、期末テスト３のいずれか合格
◆C ：小テスト１合格、中間テスト１合格、消費電力レポート合格 |
| 授業の詳細7 |
履修上の注意
1.小テストと中間テストはそれぞれ２回まで追試を行うが、２回目の追試までに合格しなければ単位は認定しない
2.演習３レポート：消費電力調査（十分な調査、実測をすること）は、自宅又は下宿の１ヶ月の電力量を電力会社の請求書類などで確認する.普段使用している主な電気製品のうち、消費電力が大きいと予想されるものを10〜20リストアップし、それぞれの主な仕様と消費電力をカタログなどの表示値と実測によって調べて調査用紙にまとめる。調べた消費電力と想定される使用時間（１日あたり、あるいは１週間あたり）を表計算のワークシートで積算し、自宅又は下宿の１ヶ月の電力量と対応することを確認する。大きく異なるときは電気製品の見落とし、あるいは使用時間の想定に大きな間違いがあると考えられる.最後に、省エネの可能性を評価する.測定に必要な電力計等は各１週間程度貸し出すのでその間に必ず測定を行うこと.
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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