Strona główna

Systemy pozyskiwania i wykorzystania energii odnawialnej


Pobieranie 21.98 Kb.
Data20.06.2016
Rozmiar21.98 Kb.

  1. Semestr: letni

  2. Nr kursu:

  3. Nazwa przedmiotu: Systemy pozyskiwania i wykorzystania energii odnawialnej

  4. Nazwa angielska przedmiotu: Systems acquisition and use of renewable energy

  5. Kierunek: Zarządzanie i inżynieria produkcji

  6. System studiów: stacjonarny

  7. Typ studiów: inżynierski

  8. Rodzaj kursu: fakultatywny

  9. Numer semestru: 6

  10. Punkty ECTS: 5

  11. Wykłady: 30h

  12. Ćwiczenia: laboratoryjno - 30h

  13. Inne: -

  14. Prowadzący: Prof. dr hab. Józef Szlachta

  15. Język: polski

  16. Wiedza: Student nabywa wiedzę teoretyczną i praktyczne umiejętności odnośnie nowych systemów pozyskiwania i wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Potrafi dokonać analizy źródeł energii oraz metod ich energetycznej przydatności z uwzględnieniem efektywności energetycznej i ekonomicznej procesu. Potrafi ocenić przydatność poszczególnych systemów i technologii pozyskiwania i przetwarzania energii z nośników odnawialnych i alternatywnych. Uzyskana wiedza pozwala studentowi na swobodne poruszanie się w obszarze wytwarzania energii z źródeł alternatywnych oraz umożliwi prowadzenie prac koncepcyjnych związanych z zastosowaniem nowych alternatywnych do klasycznych źródeł energii. Zbiera wiadomości dotyczące trendów rozwoju maszyn i technologii konwersji energii (R1A-W01, R1A-W04, R1A_W05, R1A_W06)

  17. Umiejętności: Student nabywa umiejętność rozróżniania i porównywania podstawowych parametrów pracy instalacji i systemów maszyn do przetwarzania energii z nośników alternatywnych. Student umie wskazać nowe trendy w produkcji energii odnawialnej z uwzględnieniem aspektów ekologii i ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Potrafi określić przydatność poszczególnych rozwiązań i systemów dla pozyskiwania energii dla określonych odbiorców maszyn z uwzględnieniem planowanego zapotrzebowania na energię (R1A_U04, R1A _U05, R1A_U06).

  18. Postawy: Student wykazuje zrozumienie zjawisk zachodzących w procesach przetwarzania nośników energii oraz umie ocenić ich przydatność dla konkretnych rozwiązań systemowych wytwarzania energii. Docenia konieczność samodoskonalenia się i potrzebę dokształcania. Ocenia i wyjaśnia przydatność różnych maszyn i urządzeń oraz ich efektywność energetyczną i ekonomiczną do poszczególnych systemów wytwarzania energii (R1A_K01, R1A_K03, R1A_K05, R1A_K06, R1A_K07).

  19. Wymagania wstępne: matematyka, fizyka, technologie bioenergetyczne.

  20. Treści kształcenia: Możliwości pozyskiwania, wykorzystania oraz wdrażania alternatywnych źródeł energii. Energia słońca, wiatru, cieków wodnych, energia geotermalna. Potencjalne możliwości pozyskiwania i przetwarzania energii słonecznej. Budowa i zasada działania kolektorów oraz możliwości wykorzystania do produkcji CWU. Ogniwa fotowoltaiczne. Budowa ogniw z krzemu mono i polikrystalicznego. Wykorzystanie energii słonecznej dla celów grzewczych oraz dla suszenia płodów rolnych. Konstrukcje i obliczenia kolektorów. Wykorzystanie ciepła odpadowego z produkcji zwierzęcej. Charakterystyka źródeł i opłacalność stosowania. Pompy ciepła - wiadomości podstawowe. Rodzaje oraz zasada działania pompy ciepła. Budowa pompy ciepła. Praktyczne możliwości stosowania - przykłady zastosowania. Podstawy obliczeń. Pasywne systemy wykorzystania energii słonecznej. Pasywne systemy ogrzewania budynków. Paliwa wodorowe, pozyskiwanie i wykorzystanie. Ogniwa paliwowe. Skojarzone systemy energetyczne – hybrydowe centra energetyczne. Charakterystyka oraz zasadność tworzenia regionalnych centrów wykorzystania energii odnawialnej w świetle strategii energetycznej kraju. Gruntowe wymienniki ciepła- ogniwa solarne-pompy ciepła.

  21. Treści kształcenia ENG: Ability to acquire, use and implementation of alternative energy sources. Energy from the sun, wind, water courses, geothermal energy. Potential acquisition and processing of solar energy. Construction and operation of the collectors and the ability to produce hot water use. Photovoltaic cells. Construction of cells with mono-and polycrystalline silicon. The use of solar energy for heating purposes and for drying agricultural products. Structures and solar calculations. Use of waste heat from animal production. Characteristics of the sources and cost-effectiveness of use. Heat pumps - basic messages. Types and principle of operation of heat pumps. Construction of a heat pump. The practical possibilities of application - application examples. Basic calculations. Passive solar energy systems. Passive heating systems of buildings. Hydrogen fuel, acquisition and use. Fuel cells. Combined energy systems - hybrid energy centers. Characteristics and merits of creating regional centers of renewable energy in the light of the country's energy strategy. Ground heat exchangers, solar cells, heat pumps.

  22. Literatura:

Niekonwencjonalne źródła energii. Szlachta i inni. Wydawnictwo AR Wrocław. 1999r., Proekologiczne źródła energii odnawialnej. W.M. Lewandowski. WTN. Warszawa 2001 r.

Miesięcznik Czysta Energia, Agroenergetyka.



  1. Literatura ENG:

Niekonwencjonalne źródła energii. Szlachta i inni. Wydawnictwo AR Wrocław. 1999r., Proekologiczne źródła energii odnawialnej. W.M. Lewandowski. WTN. Warszawa 2001 r.

Miesięcznik Czysta Energia, Agroenergetyka.



  1. Metody oceny: Zaliczenie przedmiotu po semestrze 7, minimalny zasób wiedzy do zaliczenia - 60 %

WYKŁADY:

  1. Wprowadzenie do przedmiotu. Rola i znaczenie alternatywnych źródeł energii w bilansie energetycznym kraju. Prawo energetyczne a odnawialne źródła energii. Możliwości i kryteria stosowania poszczególnych źródeł energii w Polsce.

  2. Energia wiatru. Silniki wiatrowe. Podstawowy budowy i działania. Zasady lokalizacji siłowni wiatrowych. Wymagania projektowe i eksploatacyjne.

  3. Energia cieplna ziemi. Zasady pozyskiwania ciepła ziemi dla celów wentylacyjnych. Budowa wymienników przeponowych i bezprzeponowych. Zasady doboru i obliczania wymienników; określanie uzysków temperaturowych oraz spadków ciśnienia w instalacji.

  4. Energia cieków wodnych. Parametry ujęcia cieku wodnego, wyznaczanie mocy zapotrzebowanej. Rodzaje elektrowni wodnych. Budowa typowych turbin. Mikroelektrownie wodne. Wymagania związane z włączeniem do sieci energetycznych.

  5. Energia słoneczna jako źródło energii dla celów bytowych i przemysłowych. Potencjalne możliwości pozyskiwania i przetwarzania energii słonecznej. Kolektory słoneczne oraz możliwości wykorzystania. Budowa i zasada działania kolektorów CWU.

  6. Ogniwa fotowoltaiczne. Istota pracy. Półprzewodniki domieszkowe, złącza p-n. Budowa
    ogniw z krzemu mono i polikrystalicznego. Wytwarzanie kryształów. Ogniwa cienkowarstwowe. Zasady zestawiania modułów oraz możliwości wykorzystania w obiektach ogrodniczych.

  7. Wykorzystanie energii słonecznej dla celów grzewczych oraz dla suszenia płodów rolnych. Konstrukcje i obliczenia kolektorów. Przykłady rozwiązań i zastosowania.

  8. Wykorzystanie ciepła odpadowego z produkcji zwierzęcej. Charakterystyka źródeł. Opłacalność stosowania. Przykłady rozwiązań.

  9. Pompy ciepła - wiadomości podstawowe. Rodzaje oraz zasada działania pompy ciepła. Budowa pompy ciepła. Praktyczne możliwości stosowania - przykłady zastosowania. Podstawy obliczeń.

  10. Pasywne systemy wykorzystania energii słonecznej. Definicja systemów pasywnych, pasywne ogrzewanie budynków, energooszczędne okna, pasywne chłodzenie, pasywne systemy magazynowania ciepła w budynkach. Metody oceny strat ciepła.

  11. Energia wodoru. Charakterystyka gazu. Metody pozyskiwania wodoru w rolnictwie i magazynowania. Ogniwa paliwowe. Zastosowanie.

  12. Skojarzone systemy energetyczne – hybrydowe centra energetyczne. Charakterystyka oraz zasadność tworzenia regionalnych centrów wykorzystania energii odnawialnej w świetle strategii energetycznej kraju. Gruntowe wymienniki ciepła- ogniwa solarne-pompy ciepła.

  13. Pojazdy proekologiczne. Rodzaje i charakterystyka pojazdów ekologicznych (hybrydy, trybrydy i inne). Możliwości zastosowania.

  14. Ocena ekonomiczna i ekologiczna stosowania alternatywnych źródeł energii na podstawie przykładowych rozwiązań praktycznych.

  15. Podsumowanie i ocena końcowa możliwości stosowania odnawialnych źródeł energii w Polsce w świetle ochrony środowiska.

ĆWICZENIA:



  1. Budowa i działanie siłowni wiatrowych. Obliczanie mocy wiatru i oraz generowanej przez siłownie wiatrowe. Obliczanie energii możliwej do pozyskiwania w różnych regionach kraju. Stosowanie krzywych biegunowych oraz tablic Pomorcewa - Hullena.

  2. Projektowanie wymiennika przeponowego przy wykorzystaniu nomogramu Foita.

  3. Projektowanie magazynu ciepła. Koncepcja budowy instalacji wentylacyjnej opartej o

wymienniki gruntowe.

  1. Koncepcja budowy małej elektrowni wodnej. Zasady lokalizacji. Podstawowe obliczenia.

  2. Energia geotermalna. Źródła energii geotermalnej, miejsca występowania w świecie i źródeł Polsce. Charakterystyka źródeł krajowych. Instalacje jedno i dwuotworowe. Przykłady wykorzystania.

  3. Budowa i wykorzystanie ogniw fotowoltaicznych. Zasady projektowania. Zestawianie układów.

  4. Analiza procesu pozyskiwania i przetwarzania energii słonecznej dla celów rolniczych i komunalnych. Przegląd metod i stosowanych technologii.

  5. Konstrukcje i obliczenia kolektorów słonecznych. Przykłady rozwiązań i zastosowania. Przykładowe rozwiązania instalacji solarnych w obiektach ogrodniczych i innych.

  6. Układy do odzysku ciepła odpadowego. Przykłady rozwiązań - obliczenia ilości ciepła pozyskiwanego.

  7. Pompy ciepła. Budowa i typowe zastosowania PC. Podstawowe obliczanie. Dobór i charakterystyka czynników roboczych stosowanych w pompach. Problem dziury ozonowej i efektu cieplarnianego.

  8. Praktyczne zastosowanie termowizji do określania źródeł emisji ciepła. Praktyczna analiza zdjęć termowizyjnych.

  9. Energia wodoru- przykładowe rozwiązania instalacji. Obliczenia ogniwa paliwowego. Stan aktualny oraz możliwości docelowe zastosowania.

  10. Pojazdy proekologiczne. Charakterystyka napędów stosowanych w pojazdach proekologicznych. Zasady działania, zalety i wady poszczególnych rozwiązań.

  11. Charakterystyka, zasadność tworzenia oraz podstawy obliczeń regionalnych centrów energetycznych w świetle strategii energetycznej kraju.

  12. Spełnienie standardów w dziedzinie ochrony środowiska, zwierząt i konsumenta a uzyskanie dopłat bezpośrednich. Wytwarzanie produktów rolniczych w sposób nie zagrażający zdrowiu ludzi i zwierząt oraz zdrowotności roślin, ochrona środowiska przed zanieczyszczeniami wynikającymi z prowadzonej w gospodarstwie działalności, użytkowanie gruntów w sposób nie pogarszający ich jakości.


©snauka.pl 2016
wyślij wiadomość