Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Podziemne magazynowanie ciepła
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
WGGO-1-519-s
Wydział:
Wiertnictwa, Nafty i Gazu
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Geoinżynieria i Górnictwo Otworowe
Semestr:
5
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Śliwa Tomasz (sliwa@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Wiedza i umiejętności z zakresu metod magazynowania ciepła różnego pochodzenia w górotworze oraz udostępniania gorotworu i wykorzystania ciepła.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 sposoby udostępniania górotworu GGO1A_W02, GGO1A_W01 Wynik testu zaliczeniowego
M_W002 metody magazynowania ciepła w górotworze GGO1A_W03, GGO1A_W04 Wynik testu zaliczeniowego
Umiejętności: potrafi
M_U001 zaprojektować podziemny magazyn ciepła GGO1A_U01, GGO1A_U02 Projekt
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 opracowania koncepcji magazynowania ciepła i regeneracji zasobów GGO1A_K02, GGO1A_K01 Projekt
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 0 0 15 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 sposoby udostępniania górotworu + - - - - - - - - - -
M_W002 metody magazynowania ciepła w górotworze + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 zaprojektować podziemny magazyn ciepła - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 opracowania koncepcji magazynowania ciepła i regeneracji zasobów - - - + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 60 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 3 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 8 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):
Metody magazynowania ciepła w górotworze i regeneracji jego zasobów

Pompy ciepła. Otworowe wymienniki ciepła. Geneza ciepła w górotworze. Regeneracja zasobów energii cieplnej. Wykorzystanie ciepła.

Ćwiczenia projektowe (15h):
Projekt otworowych wymienników ciepła dla wybranego odbiorcy ciepła i chłodu

Projekt rozmieszczenia i liczby otworowych wymienników ciepła. Projekt wiercenia. Projekt eksploatacji oraz dobór pompy ciepła.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Wykłady:
sprawdziany pisemne

Ćwiczenia:
projekt koncepcyjny zakładu geotermalnego

Ocena z zaliczenia=40%oceny ze sprawdzianów+60%oceny z projektu (pracy zaliczeniowej)

Parzysta liczba sprawdzianów ocenianych wg zasady: dobry wynik (odpowiedź)/zły wynik (odpowiedź)

100% dobrych wyników = ocena bdb
50% dobrych wyników = ocena dst

minimalna ocena ze sprawdzianów i projektu = dst

Trzy terminy oddawania pracy zaliczeniowej:
1. do zakonczenia zajęć danego semestru = maksymalna ocena (przy pełnej poprawności pracy) bdb (5.0)
2. do zakończenia pierwszego terminu sesji = maksymalna ocena (przy pełnej poprawności pracy) db (4.0)
3. do zakończenia drugiego terminu sesji = maksymalna ocena (przy pełnej poprawności pracy) dst (3.0)

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest wyliczana jako średnia arytmetyczna ocen ze wszystkich zajęć, zaokrąglana zgodnie z zasadami arytmetyki

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

W celu wyrównania zaległości powstałych wskutek usprawiedliwionej nieobecności studenta na zajęciach należy przedstawić pracę zaliczeniową poszerzoną o materiał z opuszczonych zajęć.

Nieusprawiedliwiona nieobecność może być zaliczona (maksymalnie 2 nieobecności nieusprawiedliwione) przez napisanie sprawdzianu z tematyki opuszczonych zajęć.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Wiedza i umiejętności z zakresu matematyki, fizyki, chemii i geologii.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Gonet A., Metodyka identyfikacji potencjału cieplnego górotworu wraz z technologią wykonywania i eksploatacji otworowych wymienników ciepła, Wydawnictwa AGH, Kraków 2011

Sapińska-Śliwa A., Technologiczne i ekonomiczne zagadnienia zagospodarowania wody termalnej na przykładzie Uniejowa, Wydawnictwa AGH, Kraków 2010

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Tomasz Śliwa: Wybrane systemy geotermalne w skałach suchych (Chosen geothermal systems in dry rocks), Konferencja Naukowa „Aktualny stan i perspektywy rozwoju górnictwa w aspekcie ochrony środowiska” (Conference on Current state and development prospects of mining in the aspect of environmental protection, proceedings). 13-14 maja 1996 r., Dniepropietrowsk, Dnipropetrovsk, Ukraine, S. 307–312 1996.

2. Tomasz Śliwa: Wybrane systemy geotermalne w aspekcie warunków geologicznych (Chosen geotermic systems in aspect of geology), Zeszyty Naukowe AGH Wiertnictwo Nafta Gaz, tom 15, Kraków, 1998, pp. 199-208.

3. Tomasz Śliwa: Sposoby pozyskiwania energii geotermicznej (Methods of geothermal energy exploitation); Konferencja Naukowa, „Rola odnawialnych źródeł energii w strategii zrównoważonego rozwoju kraju” (Conference on „The role of renewable energy sources in the country’s sustainable development strategy”, proceedings), Łódź, 18-19 września 2000 r. S. 149–159

4. Śliwa Tomasz, Jarosław Kotyza (2003), Application of existing wells as ground heat source for heat pumps in Poland, Applied Energy, vol. 74, Elsevier, pp. 3-8

5. Śliwa Tomasz, Andrzej Gonet (2004), The closing wells as heat source, Acta Montanistica Slovaca, R. 9, vol. 3, pp. 300–302

6. Śliwa Tomasz, Andrzej Gonet (2004), Techniczne możliwości pozyskiwania niskotemperaturowego i odpadowego ciepła za pośrednictwem pomp ciepła (Technical applicability of recovering low-temperature and waste heat with the heat pumps), Problemy ekologiczne euroregionu karpackiego (Ecological problems of Carpathian Euroregion), Prace Naukowo-Dydaktyczne Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Krośnie, z. 10, PWSZ, Krosno, pp. 345–349

7. Śliwa Tomasz, Andrzej Gonet (2005), Theoretical model of borehole heat exchanger, Journal of Energy Resources Technology, vol. 127 no. 2, pp. 142–148

8. Górecki Wojciech, Andrzej Szczepański, Andrzej Sadurski, Marek Hajto, Bartosz Papiernik, Tomasz Kuźniak, Tomasz Kozdra, Jan Soboń, Jan Szewczyk, Andrzej Sokołowski, Wojciech Strzetelski, Andrzej Haładus, Jarosław Kania, Krzysztof Kurzydłowski, Andrzej Gonet, Marek Capik, Tomasz Śliwa, Roman Ney, Beata Kępińska, Wiesław Bujakowski, Lucyna Rajchel, Jacek Banaś, Wojciech Solarski, Bogusław Mazurkiewicz, Maciej Pawlikowski, Stanisław Nagy, Krzysztof Szamałek, Anna Feldman-Olszewska, Ryszard Wagner, Tomasz Kozłowski, Zdzisław Malenta, Aneta Sapińska-Śliwa, Anna Sowiżdżał, Jarosław Kotyza, Krzysztof P. Leszczyński, Marzena Gancarz (2006), Atlas zasobów geotermalnych formacji mezozoicznej na Niżu Polskim (Atlas of geothermal resources of Mesosoic formations in the Polish Lowlands), pod red. Wojciecha Góreckiego, Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie. Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska. Zakład Surowców Energetycznych AGH Kraków, p. 484

9. Gonet Andrzej, Tomasz Śliwa, Stanisław Stryczek, Aneta Sapińska-Śliwa, Marek Jaszczur, Leszek Pająk, Albert Złotkowski (2011), Metodyka identyfikacji potencjału cieplnego górotworu wraz z technologią wykonywania i eksploatacji otworowych wymienników ciepła : praca zbiorowa, red. Andrzej Gonet, Methodology for the identification of potential heat of the rock mass along with technology implementation and operation of the borehole heat exchangers, Kraków, Wydawnictwa AGH, ISBN 978-83-7464-347-4, p. 439

10. Śliwa T., Gołaś A., Wołoszyn J., Gonet A. (2012), Numerical model of borehole heat exchanger in ANSYS CFX software (Numeryczny model otworowego wymiennika ciepła w pakiecie ANSYS CFX), Archives of Mining Sciences (Archiwum Górnictwa), vol. 57 no. 2 pp. 375–390

11. Śliwa T. (2012), Badania podziemnego magazynowania ciepła za pomocą kolektorów słonecznych i wymienników otworowych (Research on underground thermal energy storage by use solar collectors and borehole heat exchangers), Wydawnictwa AGH, Kraków, s. 272

12. Sliwa T., Rosen M.A. Jezuit Z. (2014), Use of Oil Boreholes in the Carpathians in Geoenergetic Systems: Historical and Conceptual Review, Research Journal of Environmental Sciences, vol. 8 iss. 5, s. 231-242

13. Śliwa T., Rosen M.A., Natural and artificial methods for regeneration of heat resources for borehole heat exchangers to enhance the sustainability of underground thermal storages: a review, Sustainability 2015 vol. 7 iss. 10, p. 13104-13125

14. Sliwa T., Sapinska-Sliwa A., Wiśniowski R., Piechówka Z., Krzemień M., Pycha D., Jaszczur M., Influence of flow rate and heating power in effective thermal conductivity applied in borehole heat exchangers, Journal of Physics Conference Series, 2016 vol. 745 art. no. 032086, s. 1–8 (7th European Thermal-Sciences Conference (Eurotherm2016) : 19–23 June 2016, Krakow, Poland)

15. Śliwa T., Nowosiad T., Vytyaz O., Sapińska-Śliwa A., Study on the efficiency of deep borehole heat exchangers, SOCAR Proceedings, 2016 no. 2, s. 29–42

16. Kruszewski M., Thorhallsson S., Assadi M., Śliwa T., Slimhole well casing design for high-temperature geothermal exploration and reservoir assessment, AGH Drilling, Oil, Gas, 2017 vol. 34 no. 2, s. 465–493

17. Śliwa T., Jaszczur M., Kruszewski M., Sapińska-Śliwa A., Bieda A., Kowalski T., Złotkowski A., A study of hydraulic characteristic for borehole heat exchangers, AGH Drilling, Oil, Gas,2017 vol. 34 no. 1, s. 123–139

18. Śliwa T., Kucper M., Accessing Earth’s heat using Geothermal Radial Drilling for borehole heat exchangers, AGH Drilling, Oil, Gas ; 2017 vol. 34 no. 2, s. 495–512

19. Śliwa T., Rosen M. A., Efficiency analysis of borehole heat exchangers as grout varies via thermal response test simulations, Geothermics 2017 vol. 69, s. 132–138

20. Śliwa T., Stryczek S., Wysogląd T., Skakuj A., Wiśniowski R., Sapińska-Śliwa A., Bieda A., Kowalski T., Wpływ grafitu i diatomitu na parametry wytrzymałościowe stwardniałych zaczynów cementowych (Impact of graphite and diatomite on the strength parameters of hardened cement slurries), Przemysł Chemiczny, 2017 t. 96 nr 5, s. 960–963

Informacje dodatkowe:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

- Wykłady – obecność na wykładach zgodnie z Regulaminem Studiów.
- Ćwiczenia projektowe – warunkiem niezbędnym do zaliczenia ćwiczeń projektowych jest zaliczenie projektu oraz przynajmniej połowy sprawdzianów (z możliwością wykorzystania godzin konsultacji).

Nieobecność nieusprawiedliwiona na więcej niż 3 zajęciach (ćwiczenia projektowe) wymaga powtarzania całego przedmiotu.

Dane kontaktowe i godziny konsultacji podane zostaną podczas pierwszych zajęć.