Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Technologie energetyczne
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-1-605-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
6
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Pająk Tadeusz (pajak@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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 znajomość powszechnej wiedzy z zakresu uwarunkowań paliwowych i technologicznych krajowej energetyki zawodowej MBM1A_W08
M_W002 znajomość przedmiotów podstawowych jak termodynamika i mechanika płynów MBM1A_W03, MBM1A_W02 Projekt
Umiejętności: potrafi
M_U001 potrafi ocenić przydatność danej technologii, w tym jej innowacyjnych rozwiązań dla celów wytwarzania lub przetwarzania energii MBM1A_W13 Projekt
M_U002 ma umiejętność kojarzenia wiedzy z zakresu termodynamiki do analizy i opisu procesów wymiany ciepła oraz procesów termicznych zachodzących w rożnych technologiach energetycznych MBM1A_W02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 docenia i rozwija potrzebę ciągłego zdobywania wiedzy w swojej dyscyplinie zawodowej MBM1A_W17 Udział w dyskusji
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
60 26 0 14 20 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 znajomość powszechnej wiedzy z zakresu uwarunkowań paliwowych i technologicznych krajowej energetyki zawodowej + - + + - - - - - - -
M_W002 znajomość przedmiotów podstawowych jak termodynamika i mechanika płynów + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 potrafi ocenić przydatność danej technologii, w tym jej innowacyjnych rozwiązań dla celów wytwarzania lub przetwarzania energii + - - - - - - - - - -
M_U002 ma umiejętność kojarzenia wiedzy z zakresu termodynamiki do analizy i opisu procesów wymiany ciepła oraz procesów termicznych zachodzących w rożnych technologiach energetycznych + - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 docenia i rozwija potrzebę ciągłego zdobywania wiedzy w swojej dyscyplinie zawodowej + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 125 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 33 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (26h):
  1. Wprowadzenie, procesy konwersji energii (2 godz.)

    podział źródeł oraz technologii przetwarzania energii, charakterystyka procesów konwersji energii, obiegi termodynamiczne, pojęcie sprawności obiegu

  2. Siłownie kondensacyjne (4 godz.)

    obieg Rankine’a – przemiany, elementy realizujące przemiany (kocioł, turbina, skraplacz, pompa), sprawność obiegu Rankine’a, wpływ parametrów czynnika roboczego na sprawność, sprawność bloku kondensacyjnego – sprawności cząstkowe, sposoby podwyższenia sprawności bloku,

  3. Kotły energetyczne (3 godz.)

    rodzaje i charakterystyka kotłów – rusztowe, pyłowe, fluidalne, podstawowe właściwości, wady, zalety, starty i sprawność kotła

  4. Turbiny parowe (2 godz.)

    klasyfikacja turbin parowych, budowa, bilans energetyczny turbiny, sprawność wewnętrzna turbiny

  5. Skraplacze, uklady chlodzenia (2 godz.)

    rodzaje i budowa skraplaczy, rodzaje i budowa układów chłodzenia, wpływ na sprawność obiegu

  6. Elektrociepłownie (2 godz.)

    idea skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła, układy technologiczne pracy elektrociepłowni – podział ze względu na sposób pracy turbiny

  7. Układy gazowo-parowe (3 godz.)

    podział i rodzaje turbin gazowych, rodzaj stosowanych paliw, obieg turbiny gazowej, rodzaje obiegów gazowo-parowych, sprawność wewnętrzna turbiny gazowej, sprawność obiegu gazowo-parowego

  8. Energetyczne wykorzystanie biomasy i odpadów (4 godz.)

    wprowadzenie, uwarunkowania prawne, rodzaje źródeł i technologii OZE,
    wprowadzenie, rodzaje biomasy, rodzaje odpadów i ich właściwości paliwowe, rodzaje technologii energetycznego wykorzystania biomasy i odpadów, systemy oczyszczania spalin, oddziaływanie na środowisko,

  9. Energetyka wiatrowa i wodna (2 godz.)

    wprowadzenie, charakterystyki kinematyczne i energetyczne wiatru, moc turbiny wiatrowej, rodzaje turbin i elektrowni wodnych, moc i energia generowana w elektrowni wodnej

  10. Energetyka słoneczna, geotermalna (2 godz.)

    prawo promieniowania, kolektory słoneczne – rodzaje, bilans energii i sprawność. Ogniwa fotowoltaiczne – zasad działania, budowa, sprawność. Elektrownie słoneczne.
    Energia geotermalna, wykorzystanie energii gruntu, układy pozyskiwania ciepła z wód geotermalnych.

Ćwiczenia laboratoryjne (14h):
  1. Blok kondensacyjny – zajęcia laboratoryjne w obiekcie rzeczywistym (5 godz.)

    zapoznanie się z konstrukcją i pracą rzeczywistego bloku elektrociepłowni z kotłem pyłowym, zebranie podstawowych danych do opracowania bilansu energetycznego, analiza otrzymanych wyników,

  2. Blok z kotłem fluidalnym – zajęcia laboratoryjne w obiekcie rzeczywistym (5 godz.)

    zapoznanie się z konstrukcją i pracą rzeczywistego bloku kondensacyjnego z kotłem fluidalnym, zebranie podstawowych danych do opracowania bilansu energetycznego, analiza otrzymanych wyników,

  3. Odnawialne źródła energii – kolektory słoneczne (2 godz.)

    rodzaje i budowa kolektorów słonecznych, pomiar podstawowych parametrów pracy układu na stanowisku laboratoryjnym, określenie sprawności konwersji energii słonecznej na energię cieplną

  4. odnawialne źródla energii – pompa ciepla (2 godz.)

    rodzaje i budowa pomp ciepła, pomiar podstawowych parametrów pracy sprężarkowej pompy ciepła na stanowisku laboratoryjnym, określenie współczynnika efektywności pompy ciepła.

Ćwiczenia projektowe (20h):
  1. Bilans energii bloku elektrowni – zadanie projektowe (7 godz.)

    analiza pracy bloku elektrowni, określenie danych projektowych, wykonanie obliczeń bilansowych, wyznaczenie strat oraz sprawności bloku, wykres pasmowy rozpływu energii, wnioski końcowe.

  2. Projekt wstępny bloku energetycznego wykorzystania biomasy lub odpadów (7 godz.)

    przyjęcie i zdefiniowanie właściwości paliwowych biomasy lub odpadów, założenia odnośnie wymaganej mocy bloku i dokonanie obliczeń

  3. Odnawialne żrodła energii – projekt wybranego rodzaju źródła (6 godz.) wybór odnawialnego źródła energii, przyjęcie podstawowych założeń projektowych, wykonanie obliczeń projektowych, katalogowy dobór podstawowych elementów i urządzeń.
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 laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • 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:

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 laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • 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 z laboratorium – waga 0,2
ocena z projektu – waga 0,2
ocena z egzaminu – waga 0,6.
Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest uzyskanie pozytywnych ocen z zaliczenia laboratorium i projektu.
Podstawowym warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu.
W przypadku zdawania egzaminu w terminie poprawkowym ocena końcowa nie może być wyższa niż 3,5 (plus. dost.).

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

zaliczenie przedmiotów podstawowych, jak termodynamika, mechanika płynów.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Miller A., Lewandowski J.: Układy gazowo-parowe. WNT, Warszawa 1998.
2. Zimny J.: Odnawialne źródła energii w budownictwie niskoemisyjnym. Wydawnictwo PWN, 2014.
3. Badyda K., Lewandowski J., Miller A., Skowroński P.: Proekologiczne technologie dla rekonstrukcji i modernizacji elektrowni i elektrociepłowni. Wydawnictwo IGEiOŚ, Warszawa 2000
4. Chmielniak T.: Technologie energetyczne. WNT, Warszawa 2008.
5. Chmielniak T., Pawlik M., Malko J., Lewandowski J.: Wyzwania paliwowe, technologiczne i ekologiczne dla polskiej energetyki. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010.
6. Thome- Kozmiensky K. J.: Thermische Abfallbehandlung. TK-Verlag für Energie und Umwelttechnik, 2011, 2012.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak