Особенности преподавания Особенности преподавания физики на факультетефизики на факультете

Харьковский национальный университет Харьковский национальный университет имени В.Н.Каразинаимени В.Н.Каразина

Институт проблем машиностроения имени Институт проблем машиностроения имени А.Н.ПодгорногоА.Н.Подгорного НАН УкраиныНАН Украины

Физико-Физико-энергетический энергетический

факультетфакультет

Фізико-енергетичний Фізико-енергетичний факультетфакультет

Фізико–енергетичний факультет є структурною одиницею Фізико–енергетичний факультет є структурною одиницею Інституту високих технологій Харківського національного Інституту високих технологій Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна та Інституту проблем університету імені В.Н.Каразіна та Інституту проблем машинобудування імені А.М.Підгорного НАН України. машинобудування імені А.М.Підгорного НАН України. Факультет створений у 2001 році спільним наказом Факультет створений у 2001 році спільним наказом Міністерства освіти і науки України та Президії Міністерства освіти і науки України та Президії Національної академії наук України.Національної академії наук України.

Фізико-енергетичний факультет готує Фізико-енергетичний факультет готує висококваліфікованих фахівців у галузі традиційних та висококваліфікованих фахівців у галузі традиційних та новітніх технологій отримання, перетворення та новітніх технологій отримання, перетворення та використання різних видів енергії.використання різних видів енергії.

Напрям підготовки–„прикладна фізика”.Напрям підготовки–„прикладна фізика”. Підготовка ведеться за спеціалізаціями:Підготовка ведеться за спеціалізаціями: – – інформаційні технології в енергетиці;інформаційні технології в енергетиці; – – нетрадиційні джерела енергії та екологія;нетрадиційні джерела енергії та екологія; – – теплофізика.теплофізика.

Кафедри факультетуКафедри факультету

Кафедра інформаційних технологій у Кафедра інформаційних технологій у фізико-енергетичних системах.фізико-енергетичних системах.

Напрямами діяльності цієї кафедри є розробка та Напрямами діяльності цієї кафедри є розробка та розвиток керуючих систем в енергетичних комплексах, розвиток керуючих систем в енергетичних комплексах, математичне та комп’ютерне моделювання процесів математичне та комп’ютерне моделювання процесів енергоперетворення і роботи енергетичних систем.енергоперетворення і роботи енергетичних систем.

завідувач кафедри завідувач кафедри професор, доктор технічних наук професор, доктор технічних наук

ТетянаТетяна ІванівнаІванівна ШейкоШейко

Кафедра фізики нетрадиційних Кафедра фізики нетрадиційних енерготехнологій та екологіїенерготехнологій та екології

Її діяльність спрямована на вивчення фізичних основ Її діяльність спрямована на вивчення фізичних основ енергоперетворення, розробку та розвиток комплексів як енергоперетворення, розробку та розвиток комплексів як традиційної, так і альтернативної енергетики: сонячної, традиційної, так і альтернативної енергетики: сонячної, водневої, вітрової, геотермальної, а також екологічно водневої, вітрової, геотермальної, а також екологічно чистого транспорту.чистого транспорту.

завідувач кафедри завідувач кафедри професор, доктор фіз.-мат. наук професор, доктор фіз.-мат. наук

ВікторВіктор ІвановичІванович Ткаченко Ткаченко

Кафедра теплофізики та молекулярної фізикиКафедра теплофізики та молекулярної фізики Діяльність кафедри пов’язана з вивченням теплофізичних і Діяльність кафедри пов’язана з вивченням теплофізичних і

молекулярних основ перетворення традиційних і поновлюваних молекулярних основ перетворення традиційних і поновлюваних видів енергії.видів енергії.

завідувач кафедри завідувач кафедри професор, доктор технічних наук, академік НАН України професор, доктор технічних наук, академік НАН України

ЮрійЮрій Михайлович Михайлович МацевитийМацевитий

Працевлаштування випускниківПрацевлаштування випускниківВипускники Фізико-енергетичного факультету Випускники Фізико-енергетичного факультету можуть працювати у провідних наукових, науково-можуть працювати у провідних наукових, науково-виробничих і виробничих установах і організаціях виробничих і виробничих установах і організаціях різних форм власності, а також на різних форм власності, а також на енергогенеруючих і енергорозподільчих енергогенеруючих і енергорозподільчих підприємствах України. Вони мають право також підприємствах України. Вони мають право також бути викладачами у вищих навчальних закладах, бути викладачами у вищих навчальних закладах, ліцеях та коледжах.ліцеях та коледжах.

Діяльність випускників факультету пов’язана з Діяльність випускників факультету пов’язана з вивченням та використанням як традиційних вивченням та використанням як традиційних джерел теплової та гідроенергії, так і сонячної, джерел теплової та гідроенергії, так і сонячної, вітрової, водневої, геотермальної та інших видів вітрової, водневої, геотермальної та інших видів відновлюваної енергії, а також атомної та відновлюваної енергії, а також атомної та термоядерної енергії.термоядерної енергії.

Випускники факультету – висококваліфіковані Випускники факультету – висококваліфіковані фахівці з фізичних, фізико-хімічних та фахівці з фізичних, фізико-хімічних та математичних основ моделювання процесів математичних основ моделювання процесів енергоперетворення і складних енергосистем, а енергоперетворення і складних енергосистем, а також в галузі комп’ютерного керування також в галузі комп’ютерного керування енергокомплексами та наукоємним технологічним енергокомплексами та наукоємним технологічним обладнанням.обладнанням.

Всі випускники забезпечуються роботою.Всі випускники забезпечуються роботою.

Випускники факультету, які одержали диплом Випускники факультету, які одержали диплом бакалавра, спеціаліста або магістра, мають бакалавра, спеціаліста або магістра, мають можливість продовжити навчання в магістратурі можливість продовжити навчання в магістратурі або аспірантурі університетів України, Росії, США, або аспірантурі університетів України, Росії, США, Німеччини, Канади, Японії та інших країн світу.Німеччини, Канади, Японії та інших країн світу.

Фізико-енергетичний факультет готує Фізико-енергетичний факультет готує висококваліфікованих фахівців у галузі традиційних та висококваліфікованих фахівців у галузі традиційних та новітніх технологій отримання, перетворення та новітніх технологій отримання, перетворення та використання різних видів енергії. використання різних видів енергії.

Напрям підготовкиНапрям підготовки – „Прикладна фізика”. – „Прикладна фізика”.

Підготовка ведеться за Підготовка ведеться за спеціалізаціямиспеціалізаціями: :

„„Інформаційні технології в енергетиці”;Інформаційні технології в енергетиці”;

„„Нетрадиційні джерела енергії та екологія”;Нетрадиційні джерела енергії та екологія”;

„„Теплофізика”.Теплофізика”.

На факультеті, крім загальноосвітніх, працюють три На факультеті, крім загальноосвітніх, працюють три спеціалізовані кафедри: спеціалізовані кафедри:

Кафедра інформаційних технологій у фізико-енергетичних Кафедра інформаційних технологій у фізико-енергетичних системахсистемах.. Напрямами діяльності цієї кафедри є Напрямами діяльності цієї кафедри є розробка та розвиток керуючих систем в енергетичних розробка та розвиток керуючих систем в енергетичних комплексах, математичне та комп’ютерне моделювання комплексах, математичне та комп’ютерне моделювання процесів енергоперетворення і роботи енергетичних процесів енергоперетворення і роботи енергетичних систем.систем.

Кафедра фізики нетрадиційних енерготехнологій та екологіїКафедра фізики нетрадиційних енерготехнологій та екології .. Її діяльність спрямована на вивчення фізичних основ Її діяльність спрямована на вивчення фізичних основ енергоперетворення, розробку та розвиток комплексів енергоперетворення, розробку та розвиток комплексів як традиційної, так і альтернативної енергетики: як традиційної, так і альтернативної енергетики: сонячної, водневої, вітрової, геотермальної, а також сонячної, водневої, вітрової, геотермальної, а також екологічно чистого транспорту.екологічно чистого транспорту.

Кафедра теплофізики та молекулярної фізикиКафедра теплофізики та молекулярної фізики .. Діяльність Діяльність кафедри пов’язана з вивченням теплофізичних і кафедри пов’язана з вивченням теплофізичних і молекулярних основ перетворення традиційних і молекулярних основ перетворення традиційних і поновлюваних видів енергії.поновлюваних видів енергії.

Структура ФЭФСтруктура ФЭФ

Живописный зимний пейзаж Живописный зимний пейзаж вблизи вблизи

Института высоких технологийИнститута высоких технологий

История водородной История водородной энергетикиэнергетики

Автомобиль на водороде (Харьков - 1980 г.) Водородный аппарат для глубоководного подъема грузов

(Харьков -1987 г.)

Из архива ИПМаш НАНУИз архива ИПМаш НАНУ

ДЕВИЗДЕВИЗ:: Солнце, воздух и вода – наши лучшие друзья!Солнце, воздух и вода – наши лучшие друзья!

Замкнутый цикл Замкнутый цикл производства энергиипроизводства энергии

ВЕТЕРВЕТЕР

Дания: 10% - ветряная энергия

Это одна из самых передовых и доступных с коммерческой точки зрения технологий среди возобновляемых источников

энергии. Ветер – абсолютно естественный источник энергии без загрязнения и перспектив истощения. В последние годы

ветроэнергетика характеризуется наибольшими темпами роста Самым большим спросом энергия ветра пользуется на рынках

Дании, Германии, Испании, США. Подъем в области ветроэнергетики наблюдается также во многих развивающихся

странах, включая Индию, Китай и страны Южной Америки.Еще один важный момент. Ветер – это возобновляемый

источник энергии, который, ко всему прочему, является еще и одним из самых дешевых из возобновляемых источников энергии. В отдельных регионах мира ветроэнергетика уже

способна соревноваться с традиционной энергетикой, использующей привычные невозобновляемые виды

ископаемого топлива (нефть, газ, уголь). Затраты на нее продолжают снижаться за счет совершенствования технологий

и увеличения общего количества площадок.

Ветроэнергетические Ветроэнергетические установкиустановки Ветроэнергетические установки (ВЭУ) достигли сегодня уровня коммерческой зрелости Ветроэнергетические установки (ВЭУ) достигли сегодня уровня коммерческой зрелости

и в местах с благоприятными скоростями ветра могут конкурировать с традиционными и в местах с благоприятными скоростями ветра могут конкурировать с традиционными источниками электроснабжения. источниками электроснабжения.

Установка ВЭУ оказывается целесообразной только в местах, где среднегодовые Установка ВЭУ оказывается целесообразной только в местах, где среднегодовые скорости ветра достаточно велики. КПД достигает для лучших ветровых колес скорости ветра достаточно велики. КПД достигает для лучших ветровых колес примерно 0,45. Это означает, например, что ветровое колесо с длиной лопасти 10 м при примерно 0,45. Это означает, например, что ветровое колесо с длиной лопасти 10 м при скорости ветра 10 м/с может иметь мощность на валу в лучшем случае 85 кВт.скорости ветра 10 м/с может иметь мощность на валу в лучшем случае 85 кВт.

Расчетная скорость ветра для больших ВЭУ обычно принимается на уровне 11-15 м/с. Расчетная скорость ветра для больших ВЭУ обычно принимается на уровне 11-15 м/с. Вообще, как правило, чем больше мощность агрегата, тем на большую скорость ветра Вообще, как правило, чем больше мощность агрегата, тем на большую скорость ветра он рассчитывается. Однако в связи с непостоянством скорости ветра большую часть он рассчитывается. Однако в связи с непостоянством скорости ветра большую часть времени ВЭУ вырабатывает меньшую мощность. Считается, что если среднегодовая времени ВЭУ вырабатывает меньшую мощность. Считается, что если среднегодовая скорость ветра в данном месте не менее 5-7 м/с, а эквивалентное число часов в году, скорость ветра в данном месте не менее 5-7 м/с, а эквивалентное число часов в году, при котором вырабатывается номинальная мощность не менее 2000, то такое место при котором вырабатывается номинальная мощность не менее 2000, то такое место благоприятно для установки крупной ВЭУ и даже ветровой фермы. Автономные благоприятно для установки крупной ВЭУ и даже ветровой фермы. Автономные установки киловаттного класса, предназначенные для энергоснабжения сравнительно установки киловаттного класса, предназначенные для энергоснабжения сравнительно мелких потребителей, могут применяться и в районах с меньшими среднегодовыми мелких потребителей, могут применяться и в районах с меньшими среднегодовыми скоростями ветра. скоростями ветра.

Сегодня в некоторых промышленно развитых странах установленная мощность ВЭУ Сегодня в некоторых промышленно развитых странах установленная мощность ВЭУ достигает заметных значений. Так, в США установлено более 1,5 млн. кВт ВЭУ, в Дании достигает заметных значений. Так, в США установлено более 1,5 млн. кВт ВЭУ, в Дании ВЭУ производят около 3 °/о потребляемой страной энергии; велика установленная ВЭУ производят около 3 °/о потребляемой страной энергии; велика установленная мощность ВЭУ в Швеции, Нидерландах, Великобритании и Германии. В развивающихся мощность ВЭУ в Швеции, Нидерландах, Великобритании и Германии. В развивающихся странах интерес к ВЭУ связан в основном с автономными установками малой мощности, странах интерес к ВЭУ связан в основном с автономными установками малой мощности, которые могут использоваться в деревнях, удаленных от систем централизованного которые могут использоваться в деревнях, удаленных от систем централизованного электроснабжения. Такие установки уже сегодня конкурентоспособны с дизелями, электроснабжения. Такие установки уже сегодня конкурентоспособны с дизелями, работающими на привозимом топливе. Однако в некоторых случаях непостоянство работающими на привозимом топливе. Однако в некоторых случаях непостоянство скорости ветра заставляет либо устанавливать параллельно с ВЭУ аккумуляторную скорости ветра заставляет либо устанавливать параллельно с ВЭУ аккумуляторную батарею, либо резервировать ее установкой на органическом топливе. Естественно, это батарею, либо резервировать ее установкой на органическом топливе. Естественно, это повышает стоимость установки и ее эксплуатации, поэтому распространение таких повышает стоимость установки и ее эксплуатации, поэтому распространение таких установок пока невелико.установок пока невелико.

СолнцеСолнце

Солнечная батареяСолнечная батареяКак использовать энергию Солнца?Как использовать энергию Солнца?

Общий вид солнечной тепловой и Общий вид солнечной тепловой и фотовольтаической станции мощностью 5 кВтфотовольтаической станции мощностью 5 кВт

Солнечная станция Солнечная станция

Фотоэнергетические Фотоэнергетические станции (27%)станции (27%)

Идеальная солнечно-Идеальная солнечно-водородная энергетикаводородная энергетика

HONDA приступила к тесту системы, в которой для получения водорода из воды используется энергия солнечных батарей. Установка, совмещенная с водородной заправочной станцией, расположена в Лос-Анджелесе. Она способна вырабатывать 7600 литров водорода в год только за счет энергии солнечных батарей и еще 36500 литров — с применением «обычного» электричества. Эффективность системы — 80%.

Комбинированные Комбинированные энергоустановкиэнергоустановки

Что и как Что и как потребляется?потребляется?

Рынок энергосбережения Рынок энергосбережения УкраиныУкраины

Энергетика является системообразующей, базовой отраслью, Энергетика является системообразующей, базовой отраслью, основой национальной экономики, важнейшим фактором ее основой национальной экономики, важнейшим фактором ее развития. От устойчивой работы и развития топливно-развития. От устойчивой работы и развития топливно-энергетического комплекса сегодня зависит судьба реформ и энергетического комплекса сегодня зависит судьба реформ и будущего Украины.будущего Украины.

По данным Государственного комитета по энергосбережению, По данным Государственного комитета по энергосбережению, Украина ежегодно потребляет около Украина ежегодно потребляет около 210 млн.т210 млн.т топливно- топливно-энергетических ресурсов и относится к энергодефицитным энергетических ресурсов и относится к энергодефицитным странам. На сегодняшний день государство покрывает свои странам. На сегодняшний день государство покрывает свои потребности в энергопотреблении приблизительно на потребности в энергопотреблении приблизительно на 53%53% и и импортирует импортирует 75%75% необходимого объема естественного газа и необходимого объема естественного газа и 85%85% сырой нефти и нефтепродуктов. Такая структура ТЭР сырой нефти и нефтепродуктов. Такая структура ТЭР экономически несостоятельна. Она порождает зависимость экономически несостоятельна. Она порождает зависимость экономики Украины от стран–экспортеров нефти и газа и являет экономики Украины от стран–экспортеров нефти и газа и являет собой угрозу для ее энергетической и национальной собой угрозу для ее энергетической и национальной безопасности. Исходя из государственной политики по безопасности. Исходя из государственной политики по энергосбережению, до 2015 года в стране необходимо уменьшить энергосбережению, до 2015 года в стране необходимо уменьшить потребление ТЭР на 108 млн. т по сравнению с 1990 годом.потребление ТЭР на 108 млн. т по сравнению с 1990 годом.

Рынок энергосбережения Рынок энергосбережения Украины: тенденции и Украины: тенденции и

перспективыперспективыУкраину в 21-ом веке ждет коренная реконструкция Украину в 21-ом веке ждет коренная реконструкция

промышленности, энергетики, коммунального хозяйства, промышленности, энергетики, коммунального хозяйства, бюджетной и жилой сфер, прежде всего в части бюджетной и жилой сфер, прежде всего в части

сбережения энергии. На данный момент страна находится сбережения энергии. На данный момент страна находится в самом начале этого пути, а потенциал рынка в самом начале этого пути, а потенциал рынка

энергосбережения Украины измеряется ежегодно энергосбережения Украины измеряется ежегодно многими миллиардами гривен в течение ближайших 30 многими миллиардами гривен в течение ближайших 30

лет. По данным Института общей энергетики НАН лет. По данным Института общей энергетики НАН Украины, потенциал энергосбережения страны Украины, потенциал энергосбережения страны

оценивается на уровне 42–48%. Основная экономия ТЭР оценивается на уровне 42–48%. Основная экономия ТЭР может быть достигнута по расчетам экспертов, в может быть достигнута по расчетам экспертов, в

промышленности – 38%, в коммунально-промышленной промышленности – 38%, в коммунально-промышленной сфере – почти 30% и непосредственно в топливно-сфере – почти 30% и непосредственно в топливно-

энергетическом секторе – 17%. Исходя из этого, можно энергетическом секторе – 17%. Исходя из этого, можно абсолютно уверенно сказать, что приоритетными для абсолютно уверенно сказать, что приоритетными для

Украины на ближайшие годы будут вопросы Украины на ближайшие годы будут вопросы энергосбережения и экономного использования энергосбережения и экономного использования

природных ресурсов.природных ресурсов.

Жизнь факультетаЖизнь факультетаАудитория

Компьютерный класс

Лаборатория

Экспериментальные установки

1 1 сентябрясентября 2006 2006 года года

1 1 сентябрясентября 2007 2007 года года

1 1 сентябрясентября 2008 2008 года года

Наши выпускникиНаши выпускники

Новые предложенияНовые предложения

Сотрудничество со ФТИНТомСотрудничество со ФТИНТом

Средняя школа.Дзержинский и

Киевский районы

ХНУ

Подготовительные курсы +

Олимпиада

Подготовка магистров

по специальным программам

Экскурсии во ФТИНТ

Помощь: ТЮФ и МАН

Практика и дипломная работа

во ФТИНТеАспирантура во

ФТИНТе

Институт Институт проблем проблем

машиностроенмашиностроения НАНУия НАНУ

Средняя школа.Московский,

Фрунзенский и Ордженикидзевский

районы

ХНУ+ИПМаш

Подготовительные курсы +

Олимпиада

Экскурсии в ИПМаш

Помощь: ТЮФ и МАН

Аспирантура в ИПМаш

Школа выходного дня в ИПМаш

Национальный Национальный научный центрнаучный центрХарьковский Харьковский

физико - физико - технический технический

институтинститут Научно-производственный комплексВозобновляемые источники энергии и

ресурсосберегающие технологии

Директор НПК ВИЭРТЗаведующий кафедрой физики нетрадиционных

энерготехнологий и экологии физико-энергетического факультета ХНУ имени В.Н. Каразина,

доктор физико-математических наук, профессор Ткаченко Виктор Иванович

Особенности Особенности преподавания физики преподавания физики

1. Курс общей физики1. Курс общей физики Общие физические курсы, практические и лабораторные курсы.Общие физические курсы, практические и лабораторные курсы. Основы электроники, программируемая электроника.Основы электроники, программируемая электроника.

2. Фундаментальный курс 2. Фундаментальный курс теоретической физики теоретической физики

3. Высшая математика, 3. Высшая математика, методы математической физикиметоды математической физики 3. Специальные дисциплины 3. Специальные дисциплины

Преподают специалисты из академических институтовПреподают специалисты из академических институтов

4. Программирование для физиков4. Программирование для физиков

Компьютерная физикаКомпьютерная физика

Программирование - графика -офисные технологии - языки высокого уровня С,С++, Fortran - среды разработки Visual C++ - Internet технологии PhP, HTML - Прикладные пакеты MathCad, MatLab, etc

Вычислительные методы иматематическое моделированиеОбработка одномерных, двумерных и

многомерных массивов данныхПараллельные вычисления и их

применения в физикеКластеры и грид-технологии

Объектное программирование в физике

Методы вычислительного эксперимента

Применение физических методов в экономических и социологических

задачахКомпьютерное управление

физическими экспериментами и технологическими процессами в

энергетикеИнформационные технологии в

энергетических системах и в системах экологической

безопасности

Вызовы нашего Вызовы нашего временивремени

1. Преподавание в средней школе1. Преподавание в средней школе 2. Развитие наукоемких производств 2. Развитие наукоемких производств

в Украинев Украине 3. Неразвитая научно-техническая 3. Неразвитая научно-техническая

базабаза

4. Отставание от мирового уровня 4. Отставание от мирового уровня вузовских, академических и вузовских, академических и технических разработоктехнических разработок

Наши предложенияНаши предложения

1. Индивидуальное обучение 1. Индивидуальное обучение магистров в рамках Болонской магистров в рамках Болонской системысистемы

2. Лабораторные работы нового типа 2. Лабораторные работы нового типа 3. Сотрудничество с производством3. Сотрудничество с производством

Добро пожаловать! Добро пожаловать!

Приглашаем к сотрудничеству!Приглашаем к сотрудничеству!

Администрация факультета:Администрация факультета:

АДРЕС: 61077, Харьков-077, пл. Свободы, 6.АДРЕС: 61077, Харьков-077, пл. Свободы, 6.

Тел.: (057) 707 50 50, 944 716Тел.: (057) 707 50 50, 944 716

E-mail: E-mail: fef@univer.kharkov.uafef@univer.kharkov.ua

Web-site: Web-site: www.univer.kharkov.ua/ua/departments/www.univer.kharkov.ua/ua/departments/

physenergy/physenergy_aboutphysenergy/physenergy_about

Благодарим за Благодарим за вниманиевнимание