Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Odnawialne źrodla energii
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Jerzy Walentynowicz, prof. WAT
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Biogospodarka
Grupa przedmiotów:
Blok XIV
Kod przedmiotu:
1110-BG000-ISP-6307
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2022/2023
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
W / 30, C / 15, L / 15, P / -, S / -, Razem: 60 1. Udział w wykładach /30 2. Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych /15 3. Udział w ćwiczeniach audytoryjnych /15 4. Udział w projektach /0 5. Udział w seminariach /0 6. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 20 7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych /10 8. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń audytoryjnych/ 10 9. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0 10. Samodzielne przygotowanie do projektów / 0 11. Udział w konsultacjach (1+2+3+4+5) / 5 12. Przygotowanie do egzaminu (1+2+3+4+5) / 20 13. Przygotowanie do zaliczenia (1+2+3+4+5) / 0 14. Udział w egzaminie/zaliczeniu / 5 15. Sumaryczne obciążenie pracą studenta ( poz. 1÷14): 130 / 30 = 4,3 = 4 pkt ECTS 16. Zajęcia z udziałem nauczycieli ( poz. 1+2+3+4+5 +11+14): 70 / 30 = 2,3 = 2 pkt ECTS 17. Zajęcia o charakterze praktycznym ( poz. 2+3+4+5+7+8+9+10) 50/30 = 1,7 = 2 pkt ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Chemia ogólna. Wymagania wstępne: znajomość pierwiastków i prostych połączeń chemicznych, reakcje chemiczne. Chemia bioorganiczna. Wymagania wstępne: znajomość związków organicznych i nieorganicznych, przemiany bioorganiczne, reakcje elektrochemiczne. Podstawy termodynamiki. Wymagania wstępne: znajomość zasad termodynamiki, przemian i obiegów, spalania i przenikania ciepła. Mechanika płynów. Wymagania wstępne: podstawy hydrostatyki i hydrauliki płynów, przepływy cieczy i gazów, umiejętności wyznaczania parametrów przepływów.
Limit liczby studentów:
90
Cel przedmiotu:
Systemy energetyczne i rodzaje energii odnawialnej. Energia słoneczna. Energia wiatrowa. Hydroenergia. Energia geotermalna. Bioenergia. Energia z zastosowania wodoru jako paliwa przyszłości.
Treści kształcenia:
1. Systemy energetyczne i rodzaje energii odnawialnej / 2 godziny Systemy energetyczne, przemiany energetyczne, problemy energetyczne współczesnej cywilizacji, źródła energii odnawialnej, dane statystyczne. 2. Energia słoneczna / 6 godzin Źródło energii słonecznej i jej właściwości. Energia słoneczna a życie na Ziemi. Słoneczne systemy pasywne. Kolektory energii słonecznej. Cieplne elektrownie słoneczne. Zjawiska sprzężone i generatory fotowoltaiczne Rozwiązania słonecznych systemów energetycznych. Piece słoneczne. Przetwarzanie energii słonecznej na energię mechaniczną. 3. Energia wiatrowa / 4 godziny Dostępność energii wiatru i jej szacowanie. Rozwiązania turbin wiatrowych. Zasady ich obliczania i sterowania. Ekonomiczne i ekologiczne uwarunkowania energii wiatrowej. Farmy wiatrowe. 4. Hydroenergia / 4 godzin Rodzaje i podział hydroelektrowni. Budowa elektrowni wodnych. Turbiny wodne i ich parametry. Elektrownie niskospadowe. Elektrownie szczytowo-pompowe. Sterowanie, zasady obliczania zespołów i systemów hydroenergetycznych. Energia uzyskiwania z ruchu oceanów i falowania wody. Hydroelektrownie niekonwencjonalne. Ekologiczne aspekty hydroelektrowni. 5. Energia geotermalna / 2 godziny Charakterystyka źródeł energii geotermalnej. Podziemne źródła ciepła,. Wymienniki i pompy ciepła. Przykłady wykorzystania energii geotermalnej w gospodarce. 6. Bioenergia / 6 godzin Struktura łańcucha zasilania bioenergią. Termochemiczne, fizykochemiczne i biochemiczne systemy przetwarzania bioenergii. Generacje biopaliw i ich właściwości. Siłownie i kotłownie parowe. Spalanie biomasy. Kotły. Turbiny. Osprzęt siłowni. Siłownie ORC. 7. Energia z zastosowania wodoru jako paliwa przyszłości / 2 godziny Wytwarzanie wodoru. Biowodór. Magazynowanie wodoru. Wykorzystywanie wodoru do ogniw paliwowych. 8. Akumulacja energii odnawialnej / 4 godziny Systemy akumulacji energii. Akumulatory mechaniczne i pneumatyczne. Kondensatory. Akumulatory elektrochemiczne. Akumulatory przepływowe. Akumulatory nadprzewodnikowe. Akumulatory ciepła. Przemiany fazowe. Ćwiczenia audytoryjne (zajęcia seminaryjne z wykorzystaniem prezentacji i modeli): 1. Rozwiązania elektrowni słonecznych, /2 godziny, 2. Rozwiązania siłowni wiatrowych, /2 godziny, 3. Rozwiązania siłowni wodnych, / 2 godziny, 4. Rozwiązania elektrowni parowych (w tym ORC), /3 godziny, 5. Rozwiązania ciepłowni parowych./2 godziny, 6. Rozwiązania generatorów gazu, /2 godziny, 7. Rozwiązania ogniw paliwowych, /2 godziny. Ćwiczenia laboratoryjne (wprowadzenie do pomiarów, pomiary, opracowanie sprawozdań): 1. Wprowadzenie. Charakterystyki paneli fotowoltaicznych /3 godziny, 2. Charakterystyki kolektorów słonecznych /2 godziny, 3. Charakterystyki turbin wiatrowych /2 godziny, 4. Charakterystyki turbin wodnych /2 godziny, 5. Charakterystyki ogniw paliwowych /2 godziny, 6. Badania eksperymentalne biopaliw do silników spalinowych /4 godziny.
Metody oceny:
Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemnej. Do dopuszczenia do egzaminu niezbędne jest zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych i audytoryjnych. Warunkiem koniecznym do zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych są zaliczone sprawozdania. Warunkiem koniecznym do zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych są zaliczone opracowania i prezentacje samodzielne oraz zaliczenie kolokwium. Efekty z kategorii wiedzy weryfikowane są na egzaminie. Efekty z kategorii umiejętności weryfikowane są w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych i audytoryjnych Efekt z kategorii kompetencji społecznych weryfikowany jest w trakcie kolokwium oraz aktywności na ćwiczeniach audytoryjnych.
Egzamin:
nie
Literatura:
Podstawowa: • Gaszyński L. O nowych źródłach energii, Warszawa, WSiP Warszawa 1993, • Gałusza M., Paruch J., Guła A. Odnawialne i niekonwencjonalne źródła energii, Wyd. „Tarbonus” Kraków 2008, • Gronowicz J. Niekonwencjonalne źródła energii, ITE Radom 2008. Uzupełniająca: • M. Kaltschmitt, W. Streicher, A. Wiese, Renewable Energy, Springer – Verlag, Berlin 2007, • Hordeski M. F., Megatrends for Energy Efficiency and Renewable Energy, CRC Press, The Fairmont Press, 2011, • Letcher T. M. Future Energy, Elsevier Ltd., 2014, 2008 Uwaga: Pozycje w języku angielskim są dostępne w BG WAT jako e-źródła.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W_01
zna typowe technologie inżynierskie w zakresie biogospodarki
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka W_02
zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich związanych z biogospodarką
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U_01
potrafi pozyskiwać informacje z zakresu biogospodarki z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł; także w języku obcym; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K_01
prawidłowo identyfikuje i rozstrzyga dylematy związane z wykonywaniem zawodu inżyniera w obszarze biogospodarki
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K05
Powiązane charakterystyki obszarowe: