Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Elektrownie wodne
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż Paweł Popielski, prof. PW
Status przedmiotu:
Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inżynieria Środowiska
Grupa przedmiotów:
Obieralne
Kod przedmiotu:
1110-ISIWO -MSP-3501
Semestr nominalny:
3 / rok ak. 2023/2024
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
wykład - 30 godzin, ćwiczenia projektowe - 15 godzin; przygotowanie projektu – 15 godzin, przygotowanie do zaliczenia wykładu – 15 godzin
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:
nie dotyczy
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Mechanika płynów, Hydraulika stosowana, Hydrologia, Meteorologia, Budowle i urządzenia hydrotechniczne, Budowle i zbiorniki wodne, Alternatywne źródła energii.
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Celem zajęć jest poszerzenie i pogłębienie wiedzy studentów w zakresie odnawialnych źródeł energii ze szczególnym uwzględnieniem energetyki wodnej.
Treści kształcenia:
Program wykładu: Źródła energii. Energia odnawialna. Moc elektrowni (wyprowadzenie wzoru). Profil podłużny cieku. Dane hydrologiczne. Kataster sił wodnych. Elektrownie przepływowe i akumulacyjne. Rozkłady zapotrzebowania mocy (dobowy, tygodniowy, sezonowy). Wykresy obciążeń. Praca elektrowni w systemie energetycznym. Koszty wytwarzania. Efekty ekonomiczne wykorzystania energii z przesunięciem w czasie. Zbiorniki akumulacyjne: dobowe, tygodniowe, sezonowe, roczne, wieloletnie. Elektrownie przepływowe, akumulacyjne, szczytowo-pompowe. Zbiorniki wyrównawcze poniżej zbiorników akumulacyjnych. Obliczanie mocy i produkcji elektrowni przepływowych. Turbiny - typy. Wyróżnik szybkobieżności. Pagórek sprawności. Doprowadzenie wody do turbin: wlot, spirala wlotowa, wymiarowanie. Wyprowadzenie wody. Rura ssąca. Wysokość ssania. Ilość turbozespołów. Generatory. Transformatory. Chłodzenie elektrowni (odprowadzenie strat). Lokalizacja bloku elektrowni przy stopniu wodnym. Derywacje grawitacyjne i ciśnieniowe. Wpływ elektrowni na koryto cieku. Filar działowy. Wyposażenie elektrowni. Kraty wlotowe. Zamknięcia remontowe eksploatacyjne i awaryjne na wlocie. Rozbieganie turbiny. Blok elektrowni. Hala maszyn, płaszczyzna montażowa, suwnice. Wymiarowanie. Zamknięcia remontowe rur ssących. Zjawiska hydrauliczne w kanałach i rurociągach energetycznych. Problemy związane z zatrzymaniem rumowiska. Elektrownie wysokiego spadu. Badania cech fizycznych górotworu. Wykonawstwo sztolni poziomych i upadowych. Obudowy sztolni. Metody wzmacniania górotworu. Rurociągi stalowe i żelbetowe. Dobór średnicy optymalnej. Podpory główne i pośrednie - obciążenia. Kompensatory, zawory odpowietrzające, zamknięcia. Konstrukcje elektrowni podziemnych. Turbiny odwracalne. Sztolnie odpływowe Małe elektrownie wodne. Wyposażenie. Typy turbin. Regulacje prawne. Program ćwiczeń: Założenia wstępne i materiały wyjściowe do projektu elektrowni przepływowej lub szczytowo pompowej. Studia hydrologiczne. Materiały topograficzne. Studia geologiczne i geotechniczne. Obliczenia hydrologiczne. Dobór turbin, generatorów, transformatorów i suwnic. Wymiarowanie kraty, spirali wlotowej. Dobór rury ssącej Wymiarowanie poszczególnych pomieszczeń technicznych budynku elektrowni Omówienie zakresu rysunków zawierający poszczególne elementy elektrowni. Wykonanie rysunków.
Metody oceny:
Wykład - kolokwium. Projekt - wykonanie projektu zawierającego obliczenia i rysunki w formie sprecyzowanej pierwszych zajęciach. Poszczególne elementy projektu zaliczane w trakcie zajęć. Ocena łączna średnia ważona ocen z: zaliczenia wykładów (waga 0,6), zaliczenia ćwiczeń projektowych (waga 0,4)
Egzamin:
nie
Literatura:
Arkuszewski A., Kiciński T., Romańczyk Cz., Żbikowski A. Budownictwo Wodne t. 1- 3, WSiP, Warszawa 1991; Balcerski W. i in. Budowle wodne śródlądowe. Budownictwo betonowe t. 17, Arkady, Warszawa 1969; Czyżewski K., Wolski W., Wójcicki S., Żbikowski A. Zapory ziemne Arkady, Warszawa 1973; Depczyński W., Szamowski A. Budowle i zbiorniki wodne Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 1999, wydanie II –XI 2001; Fanti K., Fiedler K., Kowalewski J., Wójcicki S. Budowle piętrzące Arkady, Warszawa 1972; Kledyński Z. Remonty budowli wodnych OWPW 2006;
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01
Zna zasady projektowania monitoringu elektrowni wodnych jako elementów obiektów hydrotechnicznych oraz małych elektrowni wodnych.
Weryfikacja: kolokwium pisemne, wykonanie i obrona projektu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_W01, IS_W02, IS_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Potrafi przeprowadzić studia przedprojektowe i opracować projekt małej elektrowni wodnej lub koncepcji elektrowni wodnej jako elementu obiektu hydrotechnicznego.
Weryfikacja: kolokwium pisemne, wykonanie i obrona projektu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U01, IS_U08, IS_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Potrafi postępować zgodnie z zasadami etyki zawodowej i krytycznie oceniać wszystkie negatywne zagrożenia i skutki
Weryfikacja: rozmowa
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_K01, IS_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_K, I.P7S_KK