Karta przedmiotu

Urządzenia energetyczne

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2025/2026

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:

Inżynieria napędów pojazdów samochodowych, Inżynieria odlewnictwa, Inżynieria odnawialnych źródeł energii, Inżynieria pojazdów samochodowych, Inżynieria spawalnictwa, Komputerowo wspomagane wytwarzanie, Napędy mechaniczne, Programowanie i automatyzacja obróbki, Przetwórstwo tworzyw i kompozytów polimerowych

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Zakład Termodynamiki

Kod zajęć:

3145

Status zajęć:

obowiązkowy dla specjalności Inżynieria odnawialnych źródeł energii

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 6 / W15 C15 L15 / 4 ECTS / Z

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora 1:

dr inż. Franciszek Wolańczyk

Terminy konsultacji koordynatora:

są podane na stronie WWW prowadzącego zajęcia.

Imię i nazwisko koordynatora 2:

dr hab. inż. prof. PRz Robert Smusz

Terminy konsultacji koordynatora:

są podane na stronie WWW prowadzącego zajęcia.

Imię i nazwisko koordynatora 3:

dr hab. inż. prof. PRz Paweł Gil

semestr 6:

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

semestr 6:

dr inż. Rafał Gałek

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 PRK
MEK01	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-W02+ K-W04+ K-U10+ K-K01+	P6S-KO P6S-UW P6S-WG
MEK02	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-W04+ K-U04+ K-K03+	P6S-UK P6S-UO P6S-WG
MEK03	Umie stosować metody pomiarowe celem zbilansowania energii dla: kotła, wymiennika ciepła i chłodziarki.	laboratorium	sprawdzian pisemny, referat pisemny	K-W08+ K-U04+ K-U08+ K-K03+	P6S-UK P6S-UO P6S-UW P6S-WG
MEK04	Potrafi tworzyć prosty podstawowy model układu siłowni energetycznej i przeprowadzić obliczenia bilansowe wykorzystując program komputerowy.	ćwiczenia rachunkowe, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K-W04+ K-W05+ K-U07+ K-K01+	P6S-KO P6S-UW P6S-WG
MEK05	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-W04+ K-W07+ K-U07+ K-U17+ K-K01+	P6S-KO P6S-UW P6S-WG

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. Bilans energii cieplnej w zasobniku układu CHP. 7. Efektywność pompy ciepła 8. Badanie wentylatora osiowego.	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. Współprądowe wymienniki ciepła. 5. 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: 15.00 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 .

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi tak

1	P. Bałon; B. Kiełbasa; R. Smusz; G. Szeliga	Experimental and numerical studies of the design of statically indeterminate turbojet engines	2025
2	P. Gil	Generator strugi syntetycznej	2025
3	P. Gil	Generator strugi syntetycznej zasilany silnikiem elektrycznym	2025
4	R. Gałek; P. Gil	Generator strugi syntetycznej	2025
5	R. Gałek; P. Gil; M. Korzeniowski; M. Markowicz; J. Wilk	Alternative experimental method in investigations of thermal diffusivity of 3D printing material	2025
6	E. Chmiel-Szukiewicz; P. Cieciński; M. Drajewicz; J. Pieniążek; T. Rogalski; R. Smusz; M. Szukiewicz	Fire Test of an Equipment for Hydrogen Powered Aircraft	2024
7	F. Wolańczyk	Pomiar ciśnienia	2024
8	P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz; G. Szeliga	Research on welding processes of multi-node aircraft frames and methods for their control	2024
9	P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz; G. Szeliga	The Process of Bending Pipes for Components of Aircraft Frames and Trusses	2024
10	P. Bałon; B. Kiełbasa; M. Kloc; E. Rejman; R. Smusz; A. Szęszoł	Proces dynamicznej selekcji materiałów metalicznych wraz z ich konsolidacją	2024
11	P. Gil	Pomiary temperatury	2024
12	P. Gil	Termodynamika techniczna. Laboratorium	2024
13	P. Gil; E. Smyk; J. Wilk	Time-Averaged Parameters of the Circular Synthetic Jet for Different Dimensionless Stroke Length	2024
14	P. Gil; M. Tychanicz-Kwiecień	Experimental investigation of thermal and flow characteristics of a prototype minichannel heat exchanger	2024
15	R. Gałek; P. Gil	Radiator lampy LED	2024
16	R. Gałek; R. Smusz	Właściwości przemiany fazowej ciecz — gaz	2024
17	M. Kmiotek; R. Smusz	Effect of thin obstacles heights on heat transfer and flow characteristics in microchannels	2023
18	P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz	Research on the impact of various coating types on parts wear of certain injection pump elements	2023
19	P. Bałon; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; R. Smusz	Thermal Performance of the Thermal Storage Energy With Phase Change Material	2023
20	P. Bałon; M. Bembenek; B. Kiełbasa; W. Koszela; E. Rejman; R. Smusz	The Influence of Structuring Surfaces and Slide Burnishing on Tribological Properties	2023
21	P. Bałon; M. Bembenek; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; E. Rejman; R. Smusz	Experimental and Numerical Characterizataion of Thermal Bridges in Windows	2023
22	P. Cichosz; M. Drajewicz; M. Góral; A. Majka; W. Nowak; J. Sęp; R. Smusz	Design of Newly Developed Burner Rig Operating with Hydrogen Rich Fuel Dedicated for Materials Testing	2023
23	P. Dančová; P. Gil; M. Jopek; E. Smyk	The PIV Measurements of Time-Averaged Parameters of the Synthetic Jet for Different Orifice Shapes	2023
24	P. Gil	Flow and heat transfer characteristics of single and multiple synthetic jets impingement cooling	2023
25	R. Filip; R. Smusz; J. Wilk	Experimental investigations on thermal diffusivity of heterogeneous materials	2023
26	F. Wolańczyk	Biopaliwa - pozyskiwanie i stosowanie	2022
27	P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz	Comparison of the open and closed profile in the PVC profiles of a window frame	2022
28	P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz	Experimental tests of window joinery in the scope of meeting technical requirements	2022
29	P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz	Influence of the shape of reinforcing window profiles on the strength and torsional stiffness of windows	2022
30	P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz	Operational tests of a distributor injection pump	2022
31	P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz	Research on the influence of machining parameters in HSC technology in the automotive industry	2022
32	P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz	Using HSM Technology in Machining of Thin-Walled Aircraft Structures	2022
33	P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz; G. Szeliga	Experimental studies of thin-walled aircraft structures	2022
34	P. Bałon; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz; G. Szeliga	The use of thin-walled milling in the technological production processes of aviation structural elements	2022
35	P. Bałon; B. Kiełbasa; S. Noga; E. Rejman; R. Smusz; J. Szostak	Analytical and Numerical Analysis of Injection Pump (Stepped) Shaft Vibrations Using Timoshenko Theory	2022
36	P. Bałon; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; R. Smusz	Case Study on the Influence of Forming Parameters on Complex Shape Part Deformation	2022
37	P. Bałon; E. Geurts; B. Kiełbasa; E. Rejman; R. Smusz; G. Szeliga	Stability analysis of high speed cutting in application to aluminum alloys	2022
38	R. Gałek; P. Gil; P. Kucharski; M. Markowicz; S. Smoleń; J. Wilk	Experimental Investigations of the LED Lamp with Heat Sink Inside the Synthetic Jet Actuator	2022
39	R. Gałek; P. Gil; Ł. Przeszłowski; E. Smyk	Comparison of the Axial Fan and Synthetic Jet Cooling Systems	2022
40	S. Grosicki; R. Smusz; J. Wilk	Mass/Heat Transfer Analogy Method in the Research on Convective Fluid Flow through a System of Long Square Mini-Channels	2022
41	M. Markowicz; R. Smusz; E. Smyk	Experimental study of the LED lamp	2021
42	P. Gil	Czujnik temperatury	2021
43	P. Gil	Dysza z przesłoną, zwłaszcza dla generatora strugi syntetycznej	2021
44	P. Gil	Experimental investigation on heat transfer enhancement of air-cooled heat sink using multiple synthetic jets	2021
45	P. Gil	Generator strugi syntetycznej oraz jego zastosowanie	2021
46	P. Gil	Generator strugi syntetycznej z dyszą oraz sposób sterowania procesem chłodzenia poprzez dyszę generatora strugi syntetycznej	2021
47	P. Gil; J. Wilk	Experimental Investigations of Different Loudspeakers Applied as Synthetic Jet Actuators	2021
48	P. Gil; M. Korzeniowski; J. Wilk	Helmholtz Resonance Frequency of the Synthetic Jet Actuator	2021
49	R. Gałek; P. Gil; Ł. Przeszłowski; E. Smyk	Thermal, flow and acoustic characteristics of the heat sink integrated inside the synthetic jet actuator cavity	2021
50	U. Florek; P. Gil; R. Smusz; M. Szewczyk	Urządzenie do oczyszczania obiektów ruchomych, zwłaszcza do osuszania lub odladzania oraz sposób sterowania tym urządzeniem	2021
51	W. Frącz; G. Janowski; R. Smusz; M. Szumski	The Influence of Chosen Plant Fillers in PHBV Composites on the Processing Conditions, Mechanical Properties and Quality of Molded Pieces	2021
52	N. Bałon; P. Bałon; J. Cieślik; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; E. Rejman; R. Smusz; J. Szostak; A. Świątoniowski	Zastosowanie cienkościennych konstrukcji integralnych w lotnictwie na przykładzie projektu SAT-AM	2020
53	P. Bałon; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; E. Rejman; R. Smusz; J. Szostak; A. Świątoniowski	Stress Concentration Analysis of the Injection Pump Shaft	2020
54	P. Bałon; J. Cieślik; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; E. Rejman; R. Smusz; J. Szostak; A. Świątoniowski	Thin-walled Integral Constructions in Aircraft Industry	2020
55	P. Bałon; J. Cieślik; B. Kiełbasa; Ł. Kowalski; E. Rejman; R. Smusz; J. Szostak; A. Świątoniowski; J. Wilk	Thermal Stratification in the Storage Tank	2020
56	P. Bałon; J. Cieślik; Ł. Halama; B. Kiełbasa; T. Lach; M. Lesiński; D. Łajczak; E. Rejman; R. Smusz	Process of manufacturing a tailpipe shape by cold forming in automotive industry	2020
57	P. Gil	Wpływ kształtu przekroju poprzecznego dyszy oraz parametrów zasilających na sprawność generatora strugi syntetycznej	2020
58	P. Gil; J. Wilk	Heat transfer coefficients during the impingement cooling with the use of synthetic jet	2020
59	R. Gałek; P. Gil; M. Szewczyk; F. Wolańczyk	Urządzenia energetyczne: laboratorium	2020
60	R. Gałek; P. Gil; R. Smusz; J. Wilk	Centerline heat transfer coefficient distributions of synthetic jets impingement cooling	2020
61	R. Gałek; P. Gil; Ł. Przeszłowski; E. Smyk	Acoustic and Flow Aspects of Novel Synthetic Jet Actuator	2020
62	T. Bednarczyk; G. Chmiel; R. Filip; R. Smusz; J. Wilk	Experimental investigations on graphene oxide/rubber composite thermal conductivity	2020