Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
RES-Solar Energy
Course of study:
2015/2016
Code:
BIS-2-204-OZ-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Renewable Energy Sources
Field of study:
Environmental Engineering
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Janowski Mirosław (janowski@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Janowski Mirosław (janowski@agh.edu.pl)
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)
Skills
M_U001 Student w oparciu o postawione wymagania potrafi wykonać obliczenia związane z doborem systemu solarnego fototermicznego oraz fotowoltaicznego IS2A_W04 Test
M_U002 Student potrafi zebrać i przeanalizować odpowiednie dane i na ich podstawie obliczyć wydajność energetyczną , sprawność i współczynniki pokrycia solarnego SF dla pracujących układów solarnych IS2A_U01, IS2A_U10, IS2A_W02, IS2A_U07, IS2A_U09, IS2A_U03, IS2A_W04 Report
M_U003 Student potrafi dobrać elementy systemu solarnego do zadanych parametrów, tak aby system w jak najmniejszym stopniu ingerował w środowisko IS2A_W04 Test
Knowledge
M_W001 Student ma wiedzę w zakresie technologii i typów układów solarnych oraz ich elementów IS2A_W07, IS2A_W06 Examination,
Test
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie projektowania instalacji solarnych do wytwarzania CWU oraz do wytwarzania energii elektrycznej z systemów fotowoltaicznych IS2A_W05, IS2A_W06, IS2A_W04 Test
M_W003 Student ma wiedzę na temat aspektów środowiskowych wykorzystania energii słonecznej IS2A_U21, IS2A_W08, IS2A_U12, IS2A_W06 Test
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
Skills
M_U001 Student w oparciu o postawione wymagania potrafi wykonać obliczenia związane z doborem systemu solarnego fototermicznego oraz fotowoltaicznego + + - + - - - - - - -
M_U002 Student potrafi zebrać i przeanalizować odpowiednie dane i na ich podstawie obliczyć wydajność energetyczną , sprawność i współczynniki pokrycia solarnego SF dla pracujących układów solarnych + + - + - - - - - - -
M_U003 Student potrafi dobrać elementy systemu solarnego do zadanych parametrów, tak aby system w jak najmniejszym stopniu ingerował w środowisko + + - + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student ma wiedzę w zakresie technologii i typów układów solarnych oraz ich elementów + - - + - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę w zakresie projektowania instalacji solarnych do wytwarzania CWU oraz do wytwarzania energii elektrycznej z systemów fotowoltaicznych + + - + - - - - - - -
M_W003 Student ma wiedzę na temat aspektów środowiskowych wykorzystania energii słonecznej + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1. Podstawowe zagadnienia z zakresu energii słonecznej (3 godz.)
Promieniowanie elektromagnetyczne Słońca. Stała słoneczna. Okno optyczne i radiowe. Współczynnik AM. Promieniowanie słoneczne w Europie i w Polsce.
2. Sposoby konwersji energii promieniowania słonecznego (4h)
Konwersja fototermiczna, fotoelektryczna, fotochemiczna. Uzysk energetyczny w zależności od usytuowania powierzchni absorbera systemu solarnego. Solarne systemy aktywne i pasywne wprowadzenie.
3. Typy i konstrukcja systemów solarnych (5h)
Zapoznanie z typami systemów solarnych. Przedstawienie typów kolektorów słonecznych. Rodzaje zasobników i wymienników ciepła, urządzenia regulacyjne, sterujące i zabezpieczające oraz armatura. Zapoznanie z budowa kolektorów słonecznych. Efektywność i sprawność kolektora.
4. Zasada doboru systemu solarnego do wytwarzania CWU (6h):
Określenie zapotrzebowania na energie cieplną. Ocena i dobór stopnia pokrycia solarnego SF. Wykonanie doboru zasobnika solarnego. Określanie wielkości pola kolektorowego. Ocena strat cieplnych instalacji. Obliczenia hydrauliczne instalacji solarnej (przepływ płynu solarnego, straty ciśnienia, ocena ciśnienia wstępnego i dobór ciśnienia otwarcia zaworu bezpieczeństwa).
5. Rozwój rynku i technologii systemów solarnych w kraju i na Świecie (2h)
Statystyki charakteryzujące rynek systemów solarnych na Świecie, w Europie i kraju. Nowe technologie systemów solarnych fototermicznych i fotowoltaicznych. Koncepcje zwiększenia efektywności systemów solarnych. Przykłady instalacji fotowoltaicznych
6. Efekt ekologiczny i ekonomiczny stosowania systemów solarnych (2h)
Zagadnienia związane z obliczaniem efektu ekologicznego uzyskanego z zastąpienia urządzeń grzewczych spalających paliwa konwencjonalnych systemami solarnymi. Ekonomia stosowania systemów solarnych w porównaniu z innymi źródłami ciepła.

Auditorium classes:

Student wykonuje podstawowe obliczenia związane z:
• efektywnością kolektora słonecznego,
• projektowaniem systemu solarnego do CWU,
• doborem pola kolektorowego , zasobnika, naczynia wzbiorczego, pompy obiegowej, przewodów solarnych,
• doborem systemu fotowoltaicznego do sasilania wybranego obiektu,
• zależnościami pomiędzy temperaturą absorbera a efektywnością systemu solarnego,
• zależnościami pomiędzy temperaturą ogniwa fotowoltaicznego a efektywnością systemu,
• efektem ekologicznym i ekonomicznym dla instalacji z pompą ciepła.

Project classes:

Student podczas ćwiczeń laboratoryjnych zapozna się z pracującą instalacją solarną dla CWU. Student zapozna się z podstawami sterowania systemem oraz pozna algorytmy sterujące, zapozna się z panelem sterowniczym urządzenia. Nauczy się zbierania właściwych danych w celu obliczenia efektywności i współczynnika pokrycia solarnego pomp ciepła SF. Podczas zajęć student zaznajomi się z budową i parametrami różnych typów kolektorów. Podczas zajęć student będzie miał możliwość zapoznania się ze zarchiwizowanymi danymi dotyczącymi parametrów pracy funkcjonujących systemów solarnych. Student wyznaczy charakterystyki systemów solarnych różnych typów.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 100 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 30 h
Participation in auditorium classes 15 h
Realization of independently performed tasks 15 h
Participation in laboratory classes 15 h
Preparation for classes 25 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = 0,4*ocena z egzaminu + 0,2 * ocena z kolokwium + 0,4* ocena ze sprawozdań z zajęć laboratoryjnych

Prerequisites and additional requirements:

• Znajomość podstawowych zasad w obliczeń cieplnych
• Znajomość podstaw techniki grzewczej i sanitarnej

Recommended literature and teaching resources:

1. Pluta Z.; Podstawy teoretyczne fototermicznej konwersji energii słonecznej, Oficyna Wyd. PW, Warszawa 2000.
2. Kaiser H.; Wykorzystanie energii słonecznej, AGH 1995.
3. Kotarska K. Kotarski Z.; Ogrzewanie energią słoneczną: systemy pasywne,
4. Zawadzki M. (red); 2003, Kolektory słoneczne, pompy ciepła – na tak
5. Recknagel H., Sprenger E., Schramek E.; Poradnik – Ogrzewnictwo, Klimatyzacja, Ciepła woda, Chłodnictwo,2008.
6. Korner W., Kirhoff W., Schabbach T.; Schulung Sloartermie , Baratung Planung Installation 1997 Verlag Forderverein fur Neue Technik Photovoltaik und Regenerative Energien im Handwerk e. V. Handwerkskammer Kassel.`
7. Gruss B., Damm G.; Schulung Photovoltaik, Baratung Planung Installation 1997 Verlag Forderverein fur Neue Technik Photovoltaik und Regenerative Energien im Handwerk e. V. Handwerkskammer Kassel.

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

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None