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.	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	5. 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	Brodowicz K.	Teoria wymienników ciepła i masy	PWN.	1982

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	Kruczek S.	Kotły	Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej.	2001

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Rejestracja na czwarty semestr studiów.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Ma znajomość zagadnień omawianych na wykładach z termodynamiki technicznej i podstaw energetyki cieplnej.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność pozyskiwania i wykorzystania informacji i oceny wartości materiałów źródłowych (literatura, Internet). Umiejętność samokształcenia się. Umiejętność obsługi komputera w systemie Windows.

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_W40+ K_U16+ K_K10+	T1A_W03++ T1A_W05+ T1A_U09+ InzA_U02+ T1A_U13+ InzA_U05+ T1A_U16+ InzA_U08+ T1A_K02++ InzA_K01++
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_W40+ K_U16+ K_K10+	T1A_W03+ T1A_W05+ T1A_U09+ InzA_U02+ T1A_U13+ InzA_U05+ T1A_U16++ InzA_U08++ T1A_K02+ InzA_K01+
03	Zna i umie stosować metody pomiarowe celem wyznaczenia ciepła spalania i wartości opałowej paliw gazowych, ciekłych i stałych.	laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K_U16+ K_K10+	T1A_U09+ InzA_U02+ T1A_U13+ InzA_U05+ T1A_U16+ InzA_U08+ T1A_K02+ InzA_K01+
04	Umie stosować metody pomiarowe celem zbilansowania energii dla: kotła, wymiennika ciepła i chłodziarki.	laboratorium	sprawdzian pisemny, referat pisemny	K_U16+ K_K10+	T1A_U09+ InzA_U02+ T1A_U13+ InzA_U05+ T1A_U16+ InzA_U08+ T1A_K02+ InzA_K01+
05	Potrafi tworzyć prosty podstawowy model układu siłowni energetycznej i przeprowadzić obliczenia bilansowe wykorzystując program komputerowy.	ćwiczenia rachunkowe, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K_W40+ K_U16+ K_K10+	T1A_W03+ T1A_W05+ T1A_U09+ InzA_U02+ T1A_U13+ InzA_U05+ T1A_U16++ InzA_U08++ T1A_K02+ InzA_K01+
06	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_K10+	T1A_K02+ InzA_K01+

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
4	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 urzadzenia 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. Kolektory słoneczne. Budowa. Zastosowanie. Wytwarzanie rozproszone energii elektrycznej i ciepła. Technologie wytwarzania skojarzonego energii elektrycznej i ciepła oraz technologie wykorzystujące odnawialne źródła energii.	W01 - W30	MEK01 MEK02 MEK06
4	TK02	1. Informacje wstępne. Omówienie tematyki ćwiczeń laboratoryjnych realizowanych w ramach przedmiotu oraz metodyki pomiarów. 2. Oznaczanie ciepła spalania i wartosci opałowej paliw ciekłych. 3. Wyznaczanie pojemności cieplnej kalorymetru. 4. Oznaczanie wartości opałowej różnych rodzajów paliw stałych uzyskanych z biomasy. 5. Badanie rurowego wymiennika ciepła. 6. Bilans energetyczny płytowego wymiennika ciepła. 7. Bilans energetyczny przepływowego podgrzewacza wody. 8. Wyznaczanie współczynnika nadmiaru powietrza na podstawie analizy spalin. 9. Wyznaczanie współczynnika wydajności chłodniczej urządzenia chłodniczego. 10. Ogniwa fotowoltaiczne. Wpływ pochylenia płaskiego ekranu na efekt fotowoltaiczny. 11. Analiza termodynamiczna siłowni gazowej programem komputerowym. 12. Analiza termodynamiczna siłowni parowej programem komputerowym. 13. Analiza termodynamiczna układu gazowo-parowego programem komputerowym. 14. Oznaczanie zawartości wilgoci ściętych roślin energetycznych.	L01 - L30	MEK01 MEK03 MEK04 MEK05 MEK06
4	TK03	1. Sprężarki gazowe. 2. Spalanie paliw. 3.Obiegi porównawcze siłowni parowych i gazowych. 4. Obieg siłowni z międzystopniowym przegrzaniem pary. 5. Obieg siłowni regeneracyjnej. Obiegi rzeczywiste siłowni gazowych. 6. Obiegi silników tłokowych. 7. Przenikanie ciepła przez ściankę. 8. Współprądowe i przeciwprądowe wymienniki ciepła. 9. 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. 4)		Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 20.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 4)	Przygotowanie do ćwiczeń: 10.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 9.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 4)	Przygotowanie do laboratorium: 20.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 4)
Egzamin (sem. 4)	Przygotowanie do egzaminu: 14.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 1.00 godz./sem. Egzamin ustny: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Zaliczenie pisemne oceniające od MEK01 do MEK06 - 3 pytania problemowe po max 2 pkt. Punktacja i ocena końcowa: (3 pkt) - 3,0, (3,5pkt) - 3,5, (4 pkt) - 4,0, (4,5pkt) - 4,5, (5-6 pkt) - 5,0.
Ćwiczenia/Lektorat	Dwa sprawdziany zawierające po jednym zadaniu do rozwiązania. Ocena 3,0 od 50% rozwiązania 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 egzamin, 25% z oceny z ćwiczeń i 25% z oceny za laboratorium.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

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

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	F. Wolańczyk	Biopaliwa - pozyskiwanie i stosowanie	2022
2	R. Gałek; P. Gil; M. Szewczyk; F. Wolańczyk	Urządzenia energetyczne: laboratorium	2020