Nazwa przedmiotu:
Nowoczesne Źródła i Konwersja Energii Odnawialnej
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. Roman Domański, dr hab. inż. Tomasz Wiśniewski, prof. PW.
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Energetyka
Grupa przedmiotów:
Specjalnościowe
Kod przedmiotu:
ML.NS722
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
4 punkty ECTS - 100 godzin, w tym: 1. Liczba godzin kontaktowych: 60, w tym: a) wykład – 45 godz., b) ćwiczenia – 15 godz., c) konsultacje – 5 godz. 2. Praca własna studenta – 50 godzin, w tym: a) 10 godz. – bieżące przygotowywanie się do ćwiczeń i wykładów (analiza literatury), b) 10 godz. przygotowywanie się do kolokwium, c) 30 godz. przygotowanie opracowania.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2,6 punktu ECTS - 60 godzin, w tym: a) wykład – 45 godz., b) ćwiczenia – 15 godz., c) konsultacje – 5 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład45h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
-
Limit liczby studentów:
90
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest nabycie przez studentów wiedzy i umiejętności związanymi z następującymi zagadnieniami: 1) Zasoby energetyczne świata z uwzględnieniem nowych źródeł organicznych gazu i oleju łupkowego. 2) Ocena zagrożeń ekologicznych wynikających z procesów konwersji energii. 3) Nowe i przyszłościowe technologie konwersji energii. Scenariusze wykorzystania źródeł odnawialnych. Słońce jako źródło energii. Termiczna konwersja energii promieniowania słonecznego na ciepło i energię elektryczną. 4) Nowoczesne układy fotowoltaiczne. 5) Biomasa jako źródło energii. 6) Wiatr jako źródło energii. 7) Hydroenergetyka klasyczna i rozproszona. Konwersja energii mechanicznej wód i oceanów. 8) Geotermia – realne możliwości i problemy. 9) Akumulacja energii ze źródeł odnawialnych. 10) Perspektywy wykorzystania źródeł odnawialnych i ich wpływ na środowisko.
Treści kształcenia:
Wprowadzenie – zasoby energetyczne Świata z uwzględnienie nowych źródeł organicznych gazu i oleju łupkowego. Ocena zasobów energetycznych, budowa scenariuszy energetycznych, ocena możliwości wdrażania nowych technologii energetycznych. Ocena zagrożeń ekologicznych wynikających z procesów konwersji energii. Poznanie nowych i przyszłościowych technologii konwersji energii. Scenariusze wykorzystania źródeł odnawialnych. Słońce jako źródło energii, spectrum promieniowania słonecznego nad atmosferą i na powierzchni Ziemi. Ziemia jako źródło energii. Wymiana ciepła między Ziemią, Słońcem i przestrzenia kosmiczną. Termiczna konwersja energii promieniowania słonecznego na ciepło i energię elektryczną. Kolektory słoneczne, rodzaje, układy kolektorowe, układa „parabolic trought”, systemy Fresnela, heliostaty i układy CRS, wieże słoneczne. Piece słoneczne – nowoczesne możliwości stosowania. Koncentratory słoneczne. Układy z silnikiem Strilinga. Fotoogniwa-rodzaje, nowe materiały. Nowoczesne układy fotowoltaiczne z soczewkami oraz wielowarstwowe. Charakterystyki fotoogniw. Nowoczesne układy fotowoltaiczne do pracy „off grid” i „on grid”. Fotowoltaika w kosmosie. Biomasa – procesy fotosyntezy. Biomasa odpadowa, produkcja biopaliw, farmy energetyczne – genetyczne modyfikacje roślin do celów energetycznych, zagrożenia. Współspalanie – zagrożenia. Biogaz oraz biopaliwa. Wiatr jako źródło energii, Współczesne siłownie wiatrowe, Układy do pracy „on i off grid”, zagadnienia współpracy z siecią, akumulacja energii. Mikro siłownie wiatrowe. Hydroenergetyka klasyczna i rozproszona. Systemy małej energetyki wodnej. Konwersja energii mechanicznej wód i oceanów – zasoby, nowoczesne układy konwersji energii. OTEC. Geotermia – realne możliwości i problemy. Zakres stosowania, czynniki robocze, układy niskotemperaturowe. Pompy ciepła i akumulacja energii w gruncie i formacjach wodonośnych. Technologia „hot dry rock”. Nowoczesne źródła energii odnawialnej w budownictwie. Hybrydowe układy źródeł odnawialnych. Akumulacja energii ze źródeł odnawialnych. Perspektywy wykorzystania źródeł odnawialnych i ich wpływ na środowisko.
Metody oceny:
Kolokwium, ocena przygotowanego przez studenta opracowania na zadany temat.
Egzamin:
nie
Literatura:
-
Witryna www przedmiotu:
www.itc.pw.edu.pl
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka ML.NS722_W1
Student zna zasoby energetyczne świata, zagrożenia ekologiczne związane z procesami konwersji energii, zna nowe i przyszłościowe technologie konwersji energii, wie w jaki sposób działają urządzenia energetyki odnawialnej.
Weryfikacja: Test.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_W18
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NS722_W1
Student zna zasoby energetyczne świata, zagrożenia ekologiczne związane z procesami konwersji energii, zna nowe i przyszłościowe technologie konwersji energii, wie w jaki sposób działają urządzenia energetyki odnawialnej.
Weryfikacja: Test.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_W23
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ML.NS722_U1
Student potrafi dobierać i stosować urządzenia wykorzystujące technologie energetyki odnawialnej.
Weryfikacja: Test, ocena opracowania
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_U28
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka ML.NS722_K1
Student rozumie potrzebę wykorzystywania nowoczesnych źródeł energii w aspekcie wpływu tego działania na środowisko.
Weryfikacja: Test
Powiązane charakterystyki kierunkowe: E1_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe: