Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Geothermal Energy
Course of study:
2015/2016
Code:
BIS-1-716-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Environmental Engineering
Semester:
7
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
mgr inż. Luboń Wojciech (lubon@agh.edu.pl)
Academic teachers:
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student ma świadomość i rozumie ekonomiczne, społeczne i ekologiczne skutki działalności inżyniera w zakresie poszukiwania, eksploatacji złóż geotermalnych, a także projektowania instalacji geotermalnych IS1A_K03, IS1A_K02, IS1A_U15 Examination,
Test
Skills
M_U001 Student potrafi analizować warunki występowania wód geotermalnych i ocenić ich przydatność do określonych celów wykorzystując przy tym literaturę, materiały i oprogramowanie specjalistyczne IS1A_U10, IS1A_U07, IS1A_W06, IS1A_W09, IS1A_U01, IS1A_W12 Examination,
Test,
Report
M_U002 Student ma umiejętność poszerzania swojej wiedzy z zakresu energii geotermalnej IS1A_U05, IS1A_U15 Examination,
Test
Knowledge
M_W001 Student ma wiedzę w zakresie budowy geologicznej różnych regionów geologicznych oraz związanych z nimi rodzajami złóż geotermalnych i ich powstawania IS1A_W06, IS1A_W02, IS1A_W10 Examination
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie odnawialności zasobów geotermalnych, technologii pozyskiwania wód i energii geotermalnej oraz instalacji geotermalnych i wpływu eksploatacji na środowisko naturalne IS1A_W09, IS1A_W12, IS1A_W13 Examination
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student ma świadomość i rozumie ekonomiczne, społeczne i ekologiczne skutki działalności inżyniera w zakresie poszukiwania, eksploatacji złóż geotermalnych, a także projektowania instalacji geotermalnych + + - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi analizować warunki występowania wód geotermalnych i ocenić ich przydatność do określonych celów wykorzystując przy tym literaturę, materiały i oprogramowanie specjalistyczne + + + - - - - - - - -
M_U002 Student ma umiejętność poszerzania swojej wiedzy z zakresu energii geotermalnej + + - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student ma wiedzę w zakresie budowy geologicznej różnych regionów geologicznych oraz związanych z nimi rodzajami złóż geotermalnych i ich powstawania + - - - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie odnawialności zasobów geotermalnych, technologii pozyskiwania wód i energii geotermalnej oraz instalacji geotermalnych i wpływu eksploatacji na środowisko naturalne + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:
  1. Wiadomości wstępne na temat energii geotermalnej. Ogólna charakterystyka systemów geotermalnych na świecie i w Polsce. Energia geotermalna jako ekologiczne źródło energii (2h).

    Podstawowe pojęcia związane z geotermią (strumień cieplny Ziemi, gradient i stopień geotermiczny, złoża wód i par geotermalnych). Złoża wysokotemperaturowe i niskotemperaturowe oraz warunki ich występowania. Źródła ciepła w skorupie ziemskiej i procesy odpowiedzialne za przemieszczanie się energii cieplnej.

  2. Sposoby zagospodarowania wód i energii geotermalnej na świecie (4h).

    Sposoby bezpośredniego wykorzystania wód i energii geotermalnej (ciepłownictwo, rekreacja, balneoterapia, zastosowania w rolnictwie, zastosowania przemysłowe, etc.). Ciepło gruntu i wód podziemnych jako dolne źródło dla pomp ciepła. Produkcja energii elektrycznej z wykorzystaniem wód i par geotermalnych (elektrownie geotermalne tradycyjne oraz binarne).

  3. Sposoby eksploatacji złóż geotermalnych (4h).

    Technologie wykonywania otworów wiertniczych (otwory pionowe, kierunkowe, horyzontalne w strefie złożowej). Różne sposoby ujmowania horyzontów wodonośnych. Zatłaczanie wód geotermalnych do złoża. Problemy związane z korozją materiałów konstrukcyjnych i wytrącaniem osadów w wodach geotermalnych. Geologiczne i ekonomiczne aspekty eksploatacji złóż za pomocą głębokich otworów wiertniczych (koszty wierceń, wydajność, temperatura, mineralizacja, skład chemiczny wód, etc.).

  4. Stopień wykorzystania wód i energii geotermalnej na świecie i w Polsce (4h).

    Historia rozwoju wykorzystania ciepła Ziemi na świecie. Przegląd wybranych przykładów instalacji geotermalnych na świecie (elektrownie tradycyjne, elektrownie binarne, ciepłownie, ośrodki rekreacyjno-lecznicze). Historia i charakterystyka funkcjonujących polskich instalacji geotermalnych.

  5. Wykorzystanie wód geotermalnych w balneoterapii i rekreacji (1h).

    Podstawowe pojęcia związane z balneoterapią. Czynniki umożliwiające wykorzystanie wód na cele lecznicze oraz rekreacyjne (n.p. temperatura, mineralizacja, skład chemiczny). Przykłady ośrodków balneoterapeutycznych i rekreacyjnych na świecie i w Polsce (uzdrowiska stosujące wody geotermalne do zabiegów leczniczych). Przykłady ośrodków rekreacyjnych w Polsce stosujących wody geotermalne.

  6. Klasyfikacje i metodyka oceny zasobów energii geotermalnej (2h).

    Klasyfikacja zasobów geotermalnych. Metodyka analizy podstawowych parametrów charakteryzujących zbiorniki wód geotermalnych. Metodyka oceny zasobów wód i energii geotermalnej.

  7. Energia geotermalna w aspekcie ochrony środowiska (1h).

  8. Uwarunkowania prawne i ekonomiczne poszukiwania i eksploatacji wód geotermalnych w Polsce (2h).

Auditorium classes:

Student wykonuje obliczenia w celu wyznaczenia gradientu geotermicznego na podstawie pomierzonych temperatur w profilu otworu. Wyniki obliczeń student zamieszcza i oddaje w sporządzonym sprawozdaniu.
Na podstawie analizy materiałów wynikowych (mapy, przekroje, profile) określających warunki hydrogeotermalne na zadanym obszarze, student opisuje warunki występowania wód geotermalnych. Na podstawie wiedzy zdobytej na wykładach wstępnie proponuje zakres przydatności wód do konkretnych celów. Wyniki analizy, student zamieszcza i oddaje w sporządzonym sprawozdaniu.

W ramach zajęć student:

 wyznacza temperaturę na dowolnej głębokości w zbiorniku za pomocą obliczonego gradientu geotermicznego,
 analizuje warunki występowania wód geotermalnych (na podstawie otrzymanych materiałów geologicznych),
 ocenia przydatność wód geotermalnych do określonych celów wykorzystując przy tym literaturę, materiały i oprogramowanie specjalistyczne.

Laboratory classes:

Student podczas ćwiczeń laboratoryjnych zapozna się z metodyką oceny podstawowych parametrów geotermicznych i wyznaczania obszarów perspektywicznych zgodnie z przyjętymi założeniami za pomocą oprogramowania specjalistycznego. Wyniki analiz student przedstawia podczas krótkiej prezentacji/sprawozdania.

W ramach zajęć student:

 rozpoznaje i ocenia podstawowe parametry geotermiczne za pomocą wiedzy literaturowej, analizy statystycznej oraz specjalistycznego oprogramowania,
 interpretuje otrzymane wyniki, określa kryteria perspektywiczności i na ich podstawie wyznacza obszary o korzystnych parametrach.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 79 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 14 h
Realization of independently performed tasks 28 h
Participation in auditorium classes 7 h
Preparation for classes 14 h
Participation in laboratory classes 14 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = 0,5*ocena z egzaminu + 0,1 * ocena z kolokwium + 0,4* ocena ze sprawozdań z zajęć audytoryjnych i laboratoryjnych

Prerequisites and additional requirements:

• Znajomość podstawowych zasad obliczeń statystycznych
• Znajomość arkusza kalkulacyjnego
• Umiejętność posługiwania się geologicznymi materiałami wynikowymi
• Podstawowa znajomość specjalistycznego oprogramowania do konstrukcji map

Recommended literature and teaching resources:

1. Górecki W. (red.), 2006 – Atlas zasobów geotermalnych formacji mezozoicznych i paleozoicznych na Niżu Polskim.
2. Barbacki A.P., Bujakowski W., Pająk L., 2006 – Atlas zbiorników wód geotermalnych Małopolski.
3. Solik-Heliasz E. (red.), 2009 – Atlas zasobów energii geotermalnej w regionie górnośląskim. Utwory neogenu, karbonu i dewonu.
4. Górecki W. (red.), 2011 – Atlas zasobów wód i energii geotermalnej Karpat Zachodnich.
5. Górecki W. (red.), 2012 – Atlas geotermalny Zapadliska Przedkarpackiego.
6. Górecki W. (red.), 2013 – Atlas zasobów wód i energii geotermalnej Karpat Wschodnich.
7. Lund J.W., 2000 – Sposoby bezpośredniego wykorzystania energii geotermalnej. Technika Poszukiwań Geologicznych. Geosynoptyka i Geotermia, z. 4.
8. Popovski K. et al., 2010 – Geothermal energy.
9. Zasady i metodyka dokumentowania zasobów wód termalnych i energii geotermalnej oraz sposoby odprowadzania wód zużytych. Ministerstwo Ochrony Środowiska, zasobów naturalnych i leśnictwa. Warszawa, 1997.
10. Kochański J.W., 2002 – Balneologia i hydroterapia. Wyd. AWF we Wrocławiu.
11. Kochański J.W., 2008 – Lecznictwo uzdrowiskowe. Wyd. Wyższej Szkoły Fizjoterapii we Wrocławiu.
12. Materiały ze Światowego Kongresu Geotermalnego na Bali (Indonezja) w 2010 r. – dostępne w formie elektronicznej

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None