مسارات ومقررات
مقررات
هيكل البرنامج التنظيمي
| المواد | الوحدات الدراسية |
| المقررات الأساسية | 13 |
| المقررات الأختيارية | 12 |
| الرسالة | 0 |
| المجموع | 25 |
مسارات البرنامج
يتضمن البرنامج المسارات التخصصية التالية :
1- تقنية الطاقة الشمسية.
2- تقنية طاقة الرياح .
3- تقنية طاقة الهيدروجين.
مقررات ماجستير العلوم في الطاقة المتجددة
1. المقررات الأساسية
| الرمز والرقم | اسم المقرر | الوحدات الدراسية |
| 501 طامت | الطاقة المتجددة 1 : الطاقة الشمسية | 3 |
| 502 طامت | الطاقة المتجددة 2: الرياح والهدروجين والطاقات الأخرى | 3 |
| 503 طامت | تحويل الطاقة وتخزينها | 3 |
| 504 طامت | انتقال الحرارة والديناميكا الحرارية | 3 |
| 505 طامت | ندوة | 1 |
2. المسارات التخصصية
1-2 مسار تقنية الطاقة الشمسية
| الرمز والرقم | اسم المقرر | الوحدات الدراسية |
| 511 طامت | تقنية الحراريات الشميسة | 3 |
| 512 طامت | التبريد باستخدام الطاقة الشمسية | 3 |
| 513 طامت | أنظمة التدفئة النشطة باستخدام الطاقة الشمسية | 3 |
| 521 طامت | تقنية الخلايا والالواح الشمسية | 3 |
| 522 طامت | تصاميم متقدمة للخلايا الشمسية | 3 |
| 523 طامت | تقنية النظم الكهروضوئية | 3 |
| 612 كهر | تصميم وتصنيع الخلايا الشمسية | 3 |
| 534 كهر | مبدلات القوى ذات أشباه الموصلات مغيرات | 3 |
| 613 كهر | تصميم وتطبيقات النظم الكهروضوئية | 3 |
2.2 مسار تقنية طاقة الرياح
| الرمز والرقم | اسم المقرر | الوحدات الدراسية |
| 531 طامت | الديناميكا الهوائية لعنفات الرياح | 3 |
| 532 طامت | تصميم والتحكم في عنفات الرياح | 3 |
| 533 طامت | تقنية مزارع الرياح | 3 |
| 534 طامت | تقنيات توليد الكهرباء باستخدام الرياح | 3 |
| 534 كهر | مبدلات القوى ذات اشباه الموصلات | 3 |
2.3 مسار تقنية طاقة الهدروجين
| الرمز والرقم | اسم المقرر | الوحدات الدراسية |
| 541طامت | انتاج الهدروجين | 3 |
| 542طامت | تخزين الهيدروجين | 3 |
| 543طامت | مواضيع مختارة في تقنية الهدروجين | 3 |
| 544طامت | خلايا الوقود | 3 |
| 545طامت | توصيف المواد | 3 |
3. مقرارات اختيارية
| الرمز والرقم | اسم المقرر |
| 551طامت | اقتصاديات الطاقة المتجددة وسياستها |
| 572 فيز | فيزياء اشباه الموصلات وتقنياتها |
| 574فيز | علم مواد الطاقة الشمسية |
| 575فيز | تحويلات الطاقة الشمسية |
| 501هعم | تمثيل الانظمة الهندسية على الحاسوب |
| 502 كهر | نمذجه الانظمة الهندسية العشوائية |
| 505ريض | الجبر الخطي العددي |
| 543بحث | المحاكاه والنمذجة |
| 563 بحث | نظرية الموثوقية واختبارات الحياة |
جدول البرنامج
الفصل الاول
| الرمز والرقم | اسم المقرر | الوحدات الدراسية |
| 501 طامت | الطاقة المتجددة 1 : الطاقة الشمسية | 3 |
| 502 طامت | الطاقة المتجددة 2: الرياح والهدروجين والطاقات الأخرى | 3 |
| 504 طامت | انتقال الحرارة والديناميكا الحرارية | 3 |
| 505 طامت | ندوة | 1 |
| المجمــــــــــــــــــــــــوع | 10 | |
الفصل الثاني
| الرمز والرقم | اسم المقرر | الوحدات الدراسية |
| 503طامت | تحويل الطاقة وتخزينها | 3 |
| xxxطامت | مقرر من المسار التخصصي | 3 |
| xxxطامت | مقرر من المسار التخصصي | 3 |
| المجمــــــــــــــــــــــــوع | 9 | |
الفصل الثالث
| الرمز والرقم | اسم المقرر | الوحدات الدراسية |
| xxxطامت | مقرر من المسار التخصصي | 3 |
| xxxطامت | مقرر اختياري | 3 |
| المجمــــــــــــــــــــــــوع | 6 | |
الفصل الرابع
| الرمز والرقم | اسم المقرر | الوحدات الدراسية |
| 600طامت | الرساله | 6 |
وصف المقررات
501 طامت الطاقة المتجددة 1:الطاقة المتجدده 3(3+0)
طيف الاشعاع الشمسي، التوزع العالمي للاشعاع الشمسي، التغيرات الفصلية، تاثير زوايا الميل، تقدير مصدر الاشعاع الشمسي، مقدمة الحراريات الشمسية: تطبيقات انتقال الحرارة، اللواقط الشمسية المستوية ونظمها، التصاميم الشمسية السالبة، المركزات الشمسية، محطات القدرة الحرارية الشمسية، مقدمة في الكهروضوئيات، مميزات الخلايا الكهروضوئية، اللوحات والمجمعات/المصفوفات الكهرو ضوئية، النظم الكهرو ضوئية: انواعها، مكوناتها، حجمها، ادائها، وتطبيقاتها واقتصادياتها.
502 طامت الطاقة المتجدده2:طاقة الرياح الهيدروجين والطاقات الاخري 3(3+0)
توزع الرياح، طاقة الرياح، العنفات الريحية، مزارع الرياح وتوليد الطاقة، الهيدروجين: توليد الطاقة، نقل طاقة الهيدروجين، خلايا الوقود وانواعها، الطاقة المائيه، تحويل حراره المحيطات، طاقة الفضلات والمواد الصلبة الكتلة الحيوية: الوقود السائل والغازي، طاقة الحرارة الجوفية، طاقة المد والجزر، الطاقة الموجية، مساهمة مصادر الطاقة المتجددة في ميزان الطاقة، مشاريع وتجارب نموذجية، الطاقة المتجددة وقضايا البئية .
503طامت تجويل الطاقة وتخزينها 3(3+0)
التحويل الحراري – المكانيكي، التحويل الحراري – الكيمائي، التحويل الحراري – الكهربائي، التحويل - الكهروضوئي وتقنياته في نظم تحويل الطاقة المتجددة وتخزينها، تحويلات الطاقة الاخري، ادوات التخزين الجديدة، حاملات الطاقة، الوقود المركب واعادة تشكيل الوقود، تقنيات متقدمه للطاقة، كفاءة الطاقة، اداء نظم الطاقة، الربط الكهربائي، واعتبارات البئية .
504 طامات انتقال الحرارة والدينامكا الحرارية 3(3+0)
مقدمه في الترموديناميك، خواص المواد النقية، نقل الطاقة حرايرياً، الشغل والكتلة، حفظ وتحويل الكتلة والطاقة، الانتروبية والقانون الثاني، ودورات الغاز والبخار الترموديناميكية، التوصيل الحراري، الحمل الحراري، الاشعاع الحراري، التحليل العددي للتوصيل الحراري المستقر وغير المستقر، الحمل الحراري الطبيعي والقسري، المبادلات الحرارية، القانون الثالث، تطبيقات نموذجية مبرمجه.
505طامت ندوة 1(1+0)
يهدف هذا المقرر الي توسيع فاهيم بحثية عميقة في تعليم الطاقة. كما يسعي المقرر الي توفير الاسس العملية لتحليل وتصميم وتقويم بحوث .
511طامت تقنية الحراريات الشمسية 3(3+0)
الطاقة الشمسية : اسس الاشعاع الحراري، قياساته ومعالجة بياناته وتغيراته مع الزمن والمكان والاتجاه، مميزات مكونات النظم الحرارية – الشمسية، بما فيها من للواقط الشمسية المستوية والمركزة والمبدلات الحرارية والخزانات الحرارية، اداء النظم الحرارية، تصميمها، توقعات توفير الطاقة واقتصادياتها، تطبيقات درجات الحرارة المنخفضة في سخانات المياة الشمسية، والتدفئه الشمسية والتقطير الشمسي، المركزات الشمسية، الابراج الشمسية، انتاج الهدروجين بالطرق الكيمائية الحرارية - الشمسية.
512 طامت التبريد باستخدام الطاقة الشمسية 3(3+0)
نظم التبريد الشمسي، الديناميكا الحرارية لانظمة التبريد بظغط البخار، انظمة ضغط البخار التي تعمل بالطاقة الشمسية، التبريد بالامتصاص، المخلوطات الثنائية والعمليات (كالاكوا امونيا والليثيوم برمايد )، التبريد بالتبخير، التبريد بالتجفيف، انظمة التبريد بضخ البخار، التبريد الكهروحراري، تطبيقات انظمة التكييف باستخدام الطاقة الشمسية، أمثلة مختلفة لتطبيقات التبريد باستخدام الطاقة الشمسية، أنظمة التبريد اللازمة والهجنية، النظرة الاقتصادية للتبريد الشمسي .
513طامت انظمة التدفئة النشطه باستخدام الطاقة الشمسية 3 (3+0)
أنظمة التدفئة النشمسية، المجمعات الشمسية التي على شكل الواح مسطحة، الأحمال الحرارية، نمذجة أنظمة التدفئة الشمسية، كفائة أنظمة التدفئة الشمسية على مدى الطويل، تصميم الأنظمة النشطه بإستخدام مخطط الإف، مخطط الإف لأنظمة السوائل، مخطط الإف لأنظمة الهواء، تصميم الأنظمة النشطه بإستخدام طرق مقدرة الاستفادة (بالساعة واليوم) طرق ȹ-f، اقتصاديات التدفئة الشمسية.
521طامت تقنية الخلايا والالواح الشمسية 3(3+0)
أشباه الموصلات: نظرية التوصيل، منحنيات E-K ، فجوات الطاقة، الكتلة الفعالة، الانتقالات المباشرة وغير المباشرة، إحصاء حاملات الشحنة، سلوك المواد النقية والشائبة، الحركية، الانتشار، التشتت، شروط التوازن وعدم التوازن، إعادة الاتحاد، الخواص الحرارية والضوئية.
أدوات/أجهزة أشباه الموصلات: الاتصال p-n منطقة التشبع، إيجاد المميزة الكهربائية I-V تحت الشروط المظلمة، متصل ثاني نموذجي تحت الإضاءة، آليات الفقد في المتصلات الثنائية العادية، المقاومة التسلسلية والتفرعية، حالات السطح البيني، المتصلات الهجينة/المختلطة، نموذج اندرسون، نماذج نقل التيار، أغشية الفتحات، مقدمة في مفاهيم الأدوات متعددة الاتصال.
تقنيات تحضير المواد: تنقية السليكون، تقانة النقاوة والتخلص من الشوائب المعدنية، معاملاتها المرافقة، نمو السليكون البلوري، طريقة بريجمان، طريقة طريقة زوكرالسكي والمنطقة العائمة، طرق نمو البلورات السطحية مثل MBE,MOCVD,LPE,VPE ، وتقنية ترسيب الأغشية الرقيقة مثل التبخير الحراري، الترسيب النقطي، الترسيب الكيميائي الرطب، البخاخ الكيميائي، وطريقة الأقنعة (طباعة الدوائر).
تحضير/تركيب الأداوت: التشويب أو التطعيم، الخلائط، الانتشار والزرع الأيوني، طرق معالجة الأدوات مثل استخدام الترسيب الطبقي والأغشية عاكسة الضوء، معالجة (إزالة الطبقات) الرطبة والجافة، تقنيات السطوح (مثل معالجة السطح ميكانيكياً وكيميائياً).
522 تصاميم متقدمة للخلايا الشمسية 3(3+0)
مفاهيم الخلية واللوح الكهروضوئي: المستوية والمركزة وألواحها، مفاهيم خلايا متعددة الاتصال، مراجعة في أنواع وأشكال الخلايا والصعوبات التقنية.
الأدوات المتقدمة: تصاميم الخلايا الشمسية مرتفعة الكفاءة، معالجة السطوح، التقاط الضوء وبنى الاتصال المعدني، استراتيجية خفض التكاليف، أدوات المواد III-V، التركيز الضوئي عالي الشدة، الآبار أو الحفر الكمية البنى متعددة الاتصال، الأدوات الكهروضوئية - الحرارية، الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة: بنيتها وتحضيرها، تصاميم جديدة للخلايا.
طرق القياس والتوصيف: قياسات الخلية، المماثل الشمسي، كفاءة التحويل والتجاوب الطيفي، قياساتI-V-T , C-V-f قياس الأداء بالطرق العيارية.
523 طامت تقنية النظم الكهروضوئية 3(3+0)
أسس التصميم: مصفوفات الألواح الكهروضوئية، قضايا الربط الكهربائي والأسلاك ومكونات النظام المتوازن BOS ، مراجعة في النظم المستقلة العاملة ذاتياً ونظم الربط الكهروضوئي، حجم النظام.
النظم الذاتية: تطبيقاتها، قياس أدائها، الشروط التنظيمية والمعايير.
نظم الربط الكهروضوئي مع شبكة الكهرباء: نظام المبدلات، أشكال التغذية الكهربائية، تعليمات وشروط الربط الكهروضوئي مع الشبكة الرئيسة، متطلبات التوافق الاهتزازي الهارموني، فعالية القدرة الكهربائية، الأسلاك والتسليك، تصميم نظم عالية الطاقة.
نظم المباني المتكاملة: تصميم أنظمة وحجومها، طاقة المباني، محتويات المباني، التركيب والتشغيل.
نظم المركزات البصرية: تصميم الأنظمة، تشغيلها وصيانتها.
مراقبة الاداء: مواصفات المراقبة، نسبة الأداء، تصميم وتشغيل وصيانة نظم MTBF ، معايير التركيب والتشغيل، شروط تنظيمية للتصميم والتشغيل، الأمن والسلامة.
نظم التدفئة المركزية: التشكيل الهندسي للمصفوفات، معايير التحكم بالجودة وتقييمها، تصميم الأنظمة.
531 طامت الديناميكا الهوائية لعنفات الرياح 3(3+0)
طرق حديثة، الديناميكا الهوائية المقيدة، الديناميكا الهوائية غير المستقرة، حركة الدوامة ونماذجها المتقدمة، التصميم الأمثل لشفرات العنفات الريحية.
الأحمال الديناميكية والساكنة لعنفات الرياح: أحمال الديناميكا الهوائية والتثاقلية، أحمال البنية والكتلة الهندسية، نمذجة المرونة الهوائية، الإجهاد في شفرات عنفات الرياح.
532 طامت تصاميم التحكم في عنفات الرياح 3(3+0)
تصميم عنفات الرياح: العوامل الضرورية، اختيارات التصميم، معاملات التصميم، تصميم المكونات، تصاميم النظام، تصميم النظم عالية القدرة ( من رتية الميجاوات).
اختبارات الأداء والنمذجة: القياسات تحت الشروط النظامية، تجهيزات الاختبارات الحقلية.
التحكم بعنفات الرياح: القدرة والديناميكا الهوائية، تحليل التحكم الديناميكي واستقراره، استراتيجيات التحكم الآلي.
533 طامت تقنية مزارع الرياح 3(3+0)
الإحصاء وبيانات الرياح: احتمالات توزع عواصف الرياح، تأثير التضاريس على شدة الرياح، استغلال الرياح في مزارع الرياح، الحلول المثلى وتوقعات الطاقة، استقرار محطات طاقة الرياح، التصميم الكهربائي للمزارع الريحية.
534 طامت تقنيات توليد الكهرباء باستخدام الرياح 3(3+0)
تحليل المولدات ذات الحث المضاعف، تحليل المولدات ذات المغنطة الدائمة، تحكم التوجه في المولدات، تحكم وتشغيل المزارع الريحية، الحلول الاقتصادية المثلى لمولدات الرياح ونظم القدرة، خطوط النقل AC-DC في مزارع الرياح.
541 طامت انتاج الهيدروجين 3(3+0)
إنتاج الهيدروجين بالطرق الكيميائية (الأكسدة الجزئية، التحوير باستخدام بخار أو التحوير الجاف، التكسر الحراري، التفاعلات الاخرى مثل تفاعلات الغاز المصنع)، تنقية الهيدروجين (ازالة مشتقات الكبريت، ازالة غاز ثاني اكسيد الكربون)، التحلل الكهربائي للماء باستخدام (السوائل، البولميرات، الخزف)، الطرق الضوئية (التحلل الضوئي بالشمس).
542 طامت تخزين الهيدروجين 3(3+0)
ضغط الغاز، اسالة الغاز، التخزين بطرق الامتزاز المختلفة، تخزين الغاز بتحويله الى مركبات كيميائية مختلفة (الميثانول، هليدات المعادن)، مواد تخزين الهيدروجين المتقدمة (الياف الكربون متناهية الصغر، الحديد الاسفنجي، الزجاج ذو المسامات الدقيقة...).
543 طامت خلايا الوقود 3(3+0)
مقدمة لخلايا الوقود، الفرق بين خلايا الوقود والخلايا الكهروكيميائية الاخرى، مميزات خلايا الوقود من ناحية كفاءة الطاقة، الاعتبارات البيئية، الأداء التشغيلي، أسس خلايا الوقود: ثرموديناميك وحركية التفاعلات الكهروكيميائية، أنواع فوق الجهد، التفاعلات القطبية في خلايا الوقود، قطب الغاز المنتشر، الحفز الكهربي، كفاءة خلية الوقود، مكونات خلايا الوقود، تصميم خلية الوقود وأجزائها، مكوانت الرصة (stack)، أنظمة خلايا الوقود: خلايا وقود حمض الفسفور، خلايا وقود مصهور الكربونات، خلايا وقود الاكاسيد الصلبة، خلايا وقود الالكتروليت-بوليمر، خلايا وقود الميثانول المباشرة، خلايا وقود القلوية، تطبيقات خلايا الوقود: محطات طاقة ثابتة، السيارات الكهربائية، تطبيقات أخرى.
544 طامت مواضيع مختارة في تقنية الهيدروجين 3(3+0)
اختيار المواد، تحضير المحفزات بما فيها متناهية الصغر، تحديد خواص المحفزات المستخدمة، توزيع الهيدروجين والبنية التحتية لتوزيعه، اقتصادية استخدام الهيدروجين، التطورات في تقنية الهيدروجين.
545 طامت توصيف المواد 3(3+0)
توصيف التركيب باستخدام (XRD, XPS, SAX, Auger, SIMS, etc)، التوصيف الكهروكيميائي مثل CV,)
EIS,E-I curves, etc) ، التوصيف المورفولوجي (SEM, TEM, EFM, STM, etc) التوصيف الطيفي (UV, VIS, IR, Raman, etc) توصيف الخواص الكهربائية.
551 طامت اقتصاديات الطاقة المتجددة وسياستها 3(3+0)
مسائل اقتصادية: عناصر ومبادئ اقتصادية، طرق الحساب الاقتصادي، تكاليف مصادر الطاقة التقليدية، تكاليف مصادر الطاقة المتجددة، التكلفة المباشرة وغير المباشرة، نظام الفوترة، نظام التعاقد وإدارة المشاريع، الاتجاه العالمي للطاقة، دعم المرافق وبرامج المنح: المنضمات الدولية، الإمكانات المحلية، والمرافق الاقليمية المتوفرة، تطوير الاهتمام البيئي: احتياجات الطاقة والتنمية الإقتصادية والتطورات الإقليمية، زيادة الإبداع والابتكار، الاحتياجات الأساسية للبيئة والمجتمع.., التنمية المستقبلية المستدامة. مسائل سياسية: تطوير السوق, سياسات الحكومة المتبعة, ومسألة تغيرات المناخ, التقييم البيئي: إنتاج النماذج، تحليل الطاقة، التحليل الدوري، انبعاث الكربون CO2.
534 كهر محولات أشباه الموصلات للقدرة 3(3+0)
أدوات أشباه الموصلات: القيادة، امتصاص الصدمات ودوائر الحماية، محولات التجاوب/الرنين، مغذيات مفاتيح القدرة DC، تهيئة القدرة، تطبيقات في مجال استخدامات الطاقة الكهربائية.
621 كهر تصميم وتصنيع الخلايا الشمسية
تقنية الخلايا الشمسية: تحويل المادة الخام إلى سيليكون أحادي البلورة. تقنية تحسين خلايا السيليكون: السيليكون المستخدم، صفيحة السيليكون، تصنيع الخلية تصميم خلية السيليكون، اعتبارات لازمة للتصميم، إضافة الشوائب، ضوابط تنظيم الطبقة العلوية والخلفية، تصميم القطب العلوي، التعتيم الضوئي، الاستجابة الطيفية.
تراكيب مختلفة للخلية: الوصلة الأحادية، الوصلة المتعددة، المعدن وشبه الموصل، والمعدن والعزل وشبه الموصل، أشباه موصلات أخرى مستخدمة في تصنيع الخلية الشمسية.
613 كهر تصميم وتطبيقات النظم الفوتوفولطية
مكونات نظام كهروضوئي: مقدمة، الألواح الفوتو-فولطية (التركيب، خصائص التيار-جهد، الأداء)، تخزين الطاقة (البطاريات المستخدمة في النظم الفوتولوطية، الأداء) تكييف الطاقة، وتصميم الأنظمة الفوتوفولطية القائمة بذاتها (مقدمة، تقدير حجم النظام)، تطبيقات الأنظمة الفوتوفولطية القائمة بذاتها، الأنظمة الفوتوفولطية لاستعمالات القدرة السكنية والمركزية.
