Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Urządzenia i procesy odzysku energii
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-2-112-SM-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria Zrównoważonych Systemów Energetycznych
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Wojciechowski Jerzy (jwojcie@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Poznanie i ocena zasobów energii odpadowej w gospodarce. Analiza energochłonności procesów technologicznych i możliwości odzysku energii. Poznanie urządzeń do odzysku energii; bilanse energetyczne urządzeń, układów i procesów odzysku energii. Możliwości wykorzystanie niskotemperaturowych źródeł w procesach skojarzonego wytwarzania energii. Analiza termoekonomiczna układów i procesów odzysku energii.

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 Posiada wiedzę o sposobach odzysku i wykorzystania energii odpadowej w procesach energetycznych i technologicznych. MBM2A_W06, MBM2A_W17, MBM2A_W05, MBM2A_W14 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie projektu,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Posiada specjalistyczną wiedzę dotyczącą zagadnień odzysku i wykorzystania energii odpadowej w procesach i urządzeniach technologicznych. MBM2A_W06, MBM2A_W05, MBM2A_W14, MBM2A_W02 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie projektu,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi zidentyfikować procesy technologiczne oraz urządzenia w których można odzyskać energię odpadową. MBM2A_U02, MBM2A_U01, MBM2A_U05, MBM2A_U09 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie projektu,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Potrafi wyznaczyć efekty energetyczne i ekonomiczne wynikające z odzysku energii w procesach technologicznych. MBM2A_U06, MBM2A_U02, MBM2A_U01, MBM2A_U09
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy w zakresie energochłonności procesów technologicznych i konieczności wykorzystania energii odpadowej. MBM2A_K02, MBM2A_K01, MBM2A_K06 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie projektu,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_K002 Jest przygotowany do działalności twórczej w działach projektowych różnych przedsiębiorstw związanych z projektowaniem, budową i eksploatacje układów technologicznych wykorzystujących duże strumienie energii. MBM2A_K02, MBM2A_K01, MBM2A_K05, MBM2A_K06 Wynik testu zaliczeniowego,
Wykonanie projektu,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
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
52 26 0 0 26 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 Posiada wiedzę o sposobach odzysku i wykorzystania energii odpadowej w procesach energetycznych i technologicznych. + - - + - - - - - - -
M_W002 Posiada specjalistyczną wiedzę dotyczącą zagadnień odzysku i wykorzystania energii odpadowej w procesach i urządzeniach technologicznych. + - - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi zidentyfikować procesy technologiczne oraz urządzenia w których można odzyskać energię odpadową. + - - + - - - - - - -
M_U002 Potrafi wyznaczyć efekty energetyczne i ekonomiczne wynikające z odzysku energii w procesach technologicznych. - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy w zakresie energochłonności procesów technologicznych i konieczności wykorzystania energii odpadowej. + - - + - - - - - - -
M_K002 Jest przygotowany do działalności twórczej w działach projektowych różnych przedsiębiorstw związanych z projektowaniem, budową i eksploatacje układów technologicznych wykorzystujących duże strumienie energii. + - - + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 104 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 52 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (26h):

Zasady wykorzystania energii odpadowej. Ocena zasobów energii odpadowej. Efekt ekonomiczny wykorzystania energii odpadowej. – 2 h
Rekuperacja fizyczna; rekuperacja fizyczna przy stałej i zmiennej jakości paliwa; wskaźniki efektów rekuperacji. – 2 h
Rekuperacja chemiczna; efektywność ekonomiczna rekuperacji chemicznej. – 2 h
Urządzenia do odzyskiwania ciepła. Rekuperatory ciepła, regeneratory ciepła i masy. – 4 h
Kotły odzyskowe (HRSG); klasyfikacja i charakterystyka kotłów odzyskowych; bilans energetyczny kotła odzyskowego. – 4 h
Transformatory ciepła i rekompresja oparów.- 2 h
Magazynowanie energii. Układy wykorzystujące ciepło właściwe, przemiany fazowe, reakcje chemiczne.- 2 h
Odzysk ciepła w wentylacji i klimatyzacji; układy z wielostopniowym odzyskiem ciepła. – 2 h
Odzysk energii w inżynierii chemicznej. – 2 h
Pozyskiwanie nośników energii w rolnictwie. – 2 h
Analiza i ocena termoekonomiczna procesów odzysku energii. – 2 h
Kolokwium zaliczeniowe z wykładów

Ćwiczenia projektowe (26h):

Ocena zasobów energii odpadowej – 2 h
Wykorzystanie niskotemperaturowej energii odpadowej. Wykorzystanie entalpii fizycznej i chemicznej gazów odlotowych. Wykorzystanie entalpii fizycznej produktów stałych i ciekłych. (zadanie projektowe) – 4 h
Kotły odzyskowe; bilans energetyczny kotła; ustalenie struktury kotła odzyskowego (zadanie projektowe) – 4 h
Układy trójgeneracyjne wykorzystujące energię geotermalną lub niskotemperaturową energię odpadową. (zadanie projektowe) – 4 h
Wyznaczenie podstawowych parametrów układu magazynującego energię cieplną z przemianą fazową (ciepłem właściwym). (zadanie projektowe) – 2 h
Hybrydowe systemy odzysku energii. (zadanie projektowe) – 2 h
Obliczanie układów odzysku i pozyskiwania nośników energii w inżynierii chemicznej (w rolnictwie). (zadanie projektowe) – 4 h
Odzysk ciepła w układach elektronicznych. Odzysk energii w mikroukładach. (zadanie projektowe) – 2 h
Analiza termoekonomiczna układów odzysku energii.- 2 h

Student wykonuje trzy zadania projektowe w semestrze.

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:

Ćwiczenia projektowe zaliczane na podstawie zaliczeń z poszczególnych zadań projektowych; wysokość zaliczenia jest średnią z ocen z poszczególnych projektów. Oddanie projektu po terminie powoduje obniżenie oceny. Terminem podstawowym uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w semestrze. Student ma prawo do jednego terminu poprawkowego, w zasadniczej części sesji, w celu uzyskania zaliczenia. Niesamodzielne wykonanie projektu – skutkuje oceną 2,0 z zajęć i niezaliczeniem ćwiczeń projektowych. Przy braku zaliczenia w terminie podstawowym, przy obliczaniu wysokości zaliczenia w terminach poprawkowych uwzględniane są oceny niedostateczne (2,0).
Student wykonuje trzy zadania projektowe w semestrze.

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 = 0,40 oceny z kolokwium z wykładów + 0,60 oceny z ćwiczeń projektowych

Przy wyznaczaniu oceny końcowej brane są pod uwagę oceny niedostateczne (2,0) z wszystkich, niezdanych terminów kolokwium z wykładów.

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

Dopuszczalne są dwie nieobecności na zajęciach. Nieobecność na kolokwium powinna być usprawiedliwiona na pierwszych zajęciach po kolokwium. Przy braku usprawiedliwienia, nieobecność jest traktowana jak celowy unik i zaliczenie kolokwium odbywa się tak jak przy ocenie niedostatecznej.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

zaliczony kurs termodynamiki, mechaniki płynów; termodynamiki w procesach energetycznych oraz spalania i wymiany ciepła

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Rosiński M.: Odzyskiwanie ciepła w wybranych technologiach inżynierii środowiska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008.
2. Markowski M.: Oszczędzanie energii w wybranych typach przemysłowych układów cieplnych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2010.
3. Zalewski W., Kopeć P.: Wymienniki ciepła pomp ciepła i innych systemów odzysku ciepła. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2018.
4. Wójs K.: Odzysk i zagospodarowanie niskotemperaturowego ciepła odpadowego ze spalin wylotowych. PWN, Warszawa 2015.
5. Paska J.: Wytwarzanie rozproszone energii elektrycznej i ciepła. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2010.
6. Skoczylas A., Dziak J.: Procesy cieplne w inżynierii chemicznej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2015.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Wojciechowski J.: Turbiny gazowe. Rozdział w Instalacje i sieci gazowe dla praktyków, ( Łaciak M. red.). Wydawnictwo VERLAG DASHOFER Warszawa 2010, ISBN 978-83-7536-012-6
Wojciechowski J., Szewczyk W.: Wykłady z termodynamiki z przykładami zadań. Część I: Procesy termodynamiczne. Uczelniane Wydawnictwo Naukowo – Dydaktyczne AGH, Kraków 2007.
Wojciechowski J., Bergander M., J., Schmidt D., P., Hebert D., P., Szklarz M.: Condensing Ejektor for Secondo Step Compression In Refrigeration Cycles. 12th International Refrigeration and Air Conditioning Conference At Purdze. July 14 – 17, 2008.
Wojciechowski J., Bergander M., Butrymowicz D., Karwacki J.: :Application of two-phase ejector as second stage compressor in refrigeration cycles. ExHFT-7 : 7th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics : 28 June – 03 July 2009, Krakow, Poland. AGH University of Science and Technology Press, ISBN 978-83-7464-235-4
Wojciechowski J., Szewczyk W. : Arkusz do obliczeń temperatury spalania w programie MATHCAD. Archiwum Spalania, Kwartalnik, Polski Instytut Spalania. Warszawa 2007 s. 87- 105.

Informacje dodatkowe:

1. Kolokwium zaliczeniowe z wykładów obejmuje zagadnienia omówione na wykładach.
2. Kolokwium może mieć formę pytań otwartych lub być w postaci testu pojedynczego wyboru.
3. Pytania są punktowane. Ocena pozytywna z kolokwium z wykładów jest przy sumarycznej ilości punktów równej 51%.
4. Stwierdzenie niesamodzielności wykonania zadania projektowego skutkuje oceną niedostateczną i brakiem zaliczenia przedmiotu.
5. Stwierdzenie niesamodzielności pracy lub korzystanie z niedozwolonych materiałów na kolokwium zaliczeniowym z wykładów skutkuje oceną niedostateczną, utratą terminów poprawkowych i brakiem zaliczenia z przedmiotu.
6. Przy wyznaczaniu oceny końcowej brane są pod uwagę oceny niedostateczne (2,0) z wszystkich, niezdanych terminów kolokwium zaliczeniowego z wykładów.
7. Terminem podstawowym uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w semestrze.
8. Student ma prawo do jednego terminu poprawkowego, w zasadniczej części sesji, w celu uzyskania zaliczenia.
9. Uzyskanie zaliczenia w terminie poprawkowym powinno być nie później, jak do końca podstawowej części sesji egzaminacyjnej.
10. Przy braku zaliczenia do końca zajęć w semestrze do wirtualnego dziekanatu jest wpisywana ocena 2,0 w pierwszym terminie, przy braku zaliczenia do końca pierwszego tygodnia sesji – ocena 2,0 w drugim terminie, przy braku zaliczenia do końca podstawowej części sesji – ocena 2,0 w trzecim terminie.
11. Brak zaliczenia z ćwiczeń projektowych w terminie podstawowym (2,0) jest uwzględniany do wartości zaliczenia w terminach poprawkowych.
Student wykonuje trzy zadania projektowe w semestrze.