logo
Karta przedmiotu
logo

Urządzenia energetyczne

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2015/2016

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Nazwa kierunku studiów: Mechanika i budowa maszyn

Obszar kształcenia: nauki techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: pierwszego stopnia

Forma studiów: stacjonarne

Specjalności na kierunku: Alternatywne źródła i przetwarzanie energii, Komputerowo wspomagane wytwarzanie, Organizacja produkcji, Pojazdy samochodowe, Programowanie i automatyzacja obróbki

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Zakład Termodynamiki

Kod zajęć: 3145

Status zajęć: obowiązkowy dla specjalności Alternatywne źródła i przetwarzanie energii

Układ zajęć w planie studiów: sem: 6 / W30 C15 L15 / 4 ECTS / Z

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora: dr inż. Franciszek Wolańczyk

Terminy konsultacji koordynatora: są podane na stronie WWW prowadzącego zajęcia.

semestr 6: dr hab. inż. prof. PRz Paweł Gil , termin konsultacji są podane na stronie WWW prowadzącego zajęcia.

semestr 6: mgr inż. Sebastian Grosicki , termin konsultacji są podane na stronie WWW prowadzącego zajęcia.

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Student ma pozyskać podstawową wiedzę z budowy maszyn i urządzeń stosowanych w dziedzinie technologii produkcji energii elektrycznej i ciepła i posiąść umiejętność jej stosowania w prostych zagadnieniach technicznych w zakresie tematyki przedstawionej w module.

Ogólne informacje o zajęciach: Stanowi podstawową wiedzę o budowie urządzeń i maszyn energetycznych stosowanych w technologii produkcji energii elektrycznej i cieplnej w zakładach energetyki przemysłowej.

Materiały dydaktyczne: Materiały w formie elektronicznej podane na stronie www prowadzącego wykłady, ćwiczenia i laboratori

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Gnutek Z., Kordylewski W. Maszynoznawstwo energetyczne Oficyna Wydawnicza Pol. Wrocławskiej. 2003
2 Chmielniak T. J. Technologie energetyczne PWN. 2008
3 Wolańczyk F. Elektrownie wiatrowe Wydawnictwo KaBe Krosno. 2009
4 Wolańczyk F. Jak wykorzystać darowaną energię. O kolektorach słonecznych i ogniwach fotowoltaicznych. Wydawnictwo KaBe Krosno. 2011
5 Kutz M. red. Mechanical engineers’ handbook : energy and power John Wiley & Sons, Inc.. 2006
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Wolańczyk F. Termodynamika. Przykłady i zadania Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej. 2011
2 Wolańczyk F. Wymiana ciepła. Przykłady i zadania Oficyna Wydawnicza Pol. Rzesz.. 2002
3 Smusz R., Wilk J. Wymiana ciepła. Tablice i wykresy Oficyna Wyd. Pol. Rzeszowskiej. 2009
4 Mieszkowski M. Pomiary cieplne i energetyczne WNT. 1981
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Miller A. Maszyny i urządzenia cieplne i energetyczne WSiP. 1998
2 Stańda J. Woda dla kotłów parowych i obiegów chłodzących siłowni cieplnych WNT. 1995
3 Skorek J., Kalina J. Gazowe układy kogeneracyjne WNT. 2005
4 Lewandowski W.M. Proekologiczne źródła energii odnawialnej WNT. 2001
5 Trytko R. Odnawialne źródła energii OWG, Warszawa. 2009

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Rejestracja na szósty semestr studiów.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Znajomość zagadnień omawianych na wykładach z termodynamiki technicznej i podstaw konstrukcji maszyn.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność pozyskiwania i wykorzystania informacji z literatury źródłowej i czasopism techniki energetycznej.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Zrozumienie konieczności zdobywania i pogłębiania wiedzy oraz współpracy przy realizacji postawionych zadań.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z OEK
01 Rozróżnia i identyfikuje urządzenia w układach technologicznych siłowni gazowych, parowych i chłodniczych i potrafi określić ich sprawność energetyczną. wykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratorium sprawdzian pisemny, raport pisemny, egzamin cz. pisemna, egzamin cz. ustna K_W002+
K_W004+
K_U010+
K_K002+
W01+
W02++
W03+
W07+
U10+
K02++
02 Ma umiejętność doboru maszyn i urządzeń energetycznych do układów technologicznych produkujących energie elektryczną i cieplną. wykład, ćwiczenia rachunkowe egzamin cz. pisemna, egzamin cz. ustna K_W004+
K_U004+
K_K004+
W02++
U01+
U02+
U03+
K03+
K04+
03 Umie stosować metody pomiarowe celem zbilansowania energii dla: kotła, wymiennika ciepła i chłodziarki. laboratorium sprawdzian pisemny, referat pisemny K_W008+
K_U004+
K_U008+
K_K004+
W03+
U01+
U02+
U03+
U08++
U09++
K03+
K04+
04 Potrafi tworzyć prosty podstawowy model układu siłowni energetycznej i przeprowadzić obliczenia bilansowe wykorzystując program komputerowy. ćwiczenia rachunkowe, laboratorium sprawdzian pisemny, raport pisemny K_W004+
K_W005+
K_U007+
K_K002+
W02+
W04+
U07+
U08++
U09+
K02+
05 Wykazuje kreatywność doboru i wykorzystywania urządzeń energetycznych w układach energetyki cieplnej z uwzględnieniem podnoszenia efektywności energetycznej instalacji. wykład, laboratorium egzamin cz. pisemna, sprawdzian pisemny, raport pisemny, egzamin cz. ustna K_W004+
K_W007+
K_U007+
K_U017+
K_K002+
W02+
W03+
W04+
U07+
U08+
U09+
U16+
K02+

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
6 TK01 Rodzaje i postacie energii, przemiany energii pierwotnej w energię wtórną i jednostki energii. Zasoby energii w świecie i Polsce. Struktura zużycia pierwotnych źródeł energii. Paliwa: Spalanie paliw. Paliwa energetyczne: węgiel, ropa, gaz ziemny i metan z pokładów węgla i wysypisk komunalnych; Paliwa LPG. Biomasa. Wiadomości ogólne o maszynach i urządzeniach cieplnych; podział ze względu na typy i funkcje. Podstawowe przemiany energetyczne mające istotne znaczenie w praktyce. Współczesna elektrownia cieplna, klasyfikacja elektrowni. Blok energetyczny. Obieg porównawczy Clausiusa-Rankine'a modelujący siłownię kondensacyjną oraz maszyny i urządzenia występujące w prostej siłowni kondensacyjnej. Sprawność chwilowa obiegu. Entalpowa i entropowa analiza obiegu siłowni parowej. Charakterystyczne parametry siłowni. Moduły technologiczne parowej siłowni kondensacyjnej. Woda w energetyce. Klasyfikacja wód surowych, zanieczyszczenia. Wskaźniki jakości wody. Skrócona i pełna analiza wody. Kotły: Bilans energetyczny, sprawność i straty cieplne kotła. Oznaczenia kotłów. Wielkości charakterystyczne kotłów. Klasyfikacja kotłów parowych. Typy paleniska i rusztu: Wpływ procesu spalania paliwa w palenisku na otoczenie. Kotły pyłowe. Kotły o parametrach nadkrytycznych. Kotły fluidalne w perspektywicznych technologiach energetycznych. Młyny węglowe i ich podział. Instalacje młynowe. Budowa i zasada pracy tłokowej maszyny parowej. Wady i zalety maszyn parowych. Sprężarki i wentylatory. Wentylatory promieniowe i osiowe. Przewody wentylacyjne. Pompy, wielkości charakteryzujące, układy i podział pomp. Turbiny: turbiny parowe i wodne wraz z urządzeniami pomocniczymi. Zasada pracy akcyjnych i reakcyjnych stopni turbiny. Prosta instalacja turbiny gazowej. Sprawność energetyczna instalacji. Maszyny i urządzenia tworzące układ turbiny gazowej; sprężarka, turbina gazowa, układ spalania, przekładnie zębate oraz układy: paliwowy, chłodzenia, rozruchowy, sterowania oraz olejowy. Przykłady rozwiązań konstrukcyjnych turbin. Schematy układów gazowo-parowych. Zastosowanie turbin gazowych w innych dziedzinach. Silniki wiatrowe. Wiatrak, podstawy teoretyczne; współczynnik wykorzystania mocy; kryterium Betza. Wyróżnik szybkobieżności. Właściwości i podział silników spalinowych. Budowa i zasada działania tłokowych silników spalinowych. Silnik Stirlinga jako przykład silnika spalinowego zewnętrznego spalania. Elementy układów cieplnych. Wymienniki ciepła: typy, metody obliczeń cieplnych i hydraulicznych. sposoby obniżania temperatury ścianki i poprawy równomierności przepływu czynników. Regeneratory: zalety i wady, przykłady zastosowań, metody obliczeń cieplnych. Zasobniki ciepła: konstrukcje, obliczanie, przykłady zastosowań. Odwadniacze: rodzaje, schematy zabudowy. Kominy: zasada działania, ograniczenia ekologiczne. Chłodnie wody przemysłowej. Chłodnie kominowe i wentylatorowe. Urządzenia chłodnicze. Sprężarki ziębnicze: typy, przykładowe rozwiązania konstrukcyjne, zasada działania, przykłady zastosowań, wady i zalety. Absorpcyjne urządzenia chłodnicze: zasada działania, stosowane czynniki chłodnicze. Pompy grzejne: sprężarkowe, sorpcyjne i termoelektryczne. Czynniki robocze parowych pomp grzejnych. Zastosowanie pomp grzejnych. Rury cieplne i ich zastosowanie. Wytwarzanie rozproszone energii elektrycznej i ciepła. Technologie wytwarzania skojarzonego energii elektrycznej i ciepła oraz technologie wykorzystujące odnawialne źródła energii. W01- W30 MEK01 MEK02 MEK05
6 TK02 1. Informacje wstępne. Omówienie tematyki ćwiczeń laboratoryjnych realizowanych w ramach przedmiotu oraz metodyki pomiarów i ich niepewność pomiarowa. 2. Badanie rurowego wymiennika ciepła. 3. Bilans energetyczny płytowego wymiennika ciepła. 4. Wyznaczanie współczynnika wydajności chłodniczej urządzenia chłodniczego. 5. Bilans energetyczny przepływowego podgrzewacza wody. 6. Układ siłowni gazowej – analiza termodynamiczna za pomocą programu komputerowego. 7. Układ siłowni parowejj – analiza termodynamiczna za pomocą programu komputerowego. 8. Układ siłowni gazowo - parowej – analiza termodynamiczna za pomocą programu komputerowego. L01- L15 MEK03 MEK04 MEK05
6 TK03 1. Obiegi porównawcze siłowni parowych i gazowych. 2. Obieg siłowni z międzystopniowym przegrzaniem pary. 3. Obieg siłowni regeneracyjnej. Obiegi rzeczywiste siłowni gazowych. 4. Przenikanie ciepła przez ściankę. 5. Współprądowe i przeciwprądowe wymienniki ciepła. 6. Krzyżowe wymienniki ciepła. 7. Gruntowe wymienniki ciepła przy pompach ciepła. Poziome i pionowe wymienniki ciepła. 8. Obliczenia projektowe systemów grzewczych. C01- C15 MEK01 MEK02 MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 6) Przygotowanie do kolokwium: 20.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 20.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 6) Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 6) Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 6)
Zaliczenie (sem. 6)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Kolokwium zaliczeniowe. Minimum 50% pozytywnej odpowiedzi.
Ćwiczenia/Lektorat Dwa sprawdziany zawierające po jednym zadaniu do rozwiązania. Wymagane minimum 50% pozytywnie rozwiązanego zadania.
Laboratorium Pozytywne zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych zgodnie z wymogami regulaminu laboratorium. Ocena z laboratorium jest średnią z wszystkich ocen ćwiczeń laboratoryjnych.
Ocena końcowa Jest oceną z sumy 50% oceny za wykład, 25% z oceny z ćwiczeń i 25% z oceny za laboratorium.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
Pyt.pdf

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
pyt lab.pdf
zadania.pdf

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : tak

Dostępne materiały : Wyciąg z tablic pary nasyconej i przegrzanej dla wody oraz wykres h-s dla wody.

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: nie