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 tabel i wykresów będą dostarczane w formie papierowej lub elektronicznej

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.	2021
3	Wolańczyk F.	Elektrownie wiatrowe	Wydawnictwo KaBe Krosno.	2021
4	Wolańczyk F.	Jak wykorzystać darowaną energię. O kolektorach słonecznych i ogniwach fotowoltaicznych.	Wydawnictwo KaBe Krosno.	2019
5	Kutz M. red.	Energy and Power.	John Wiley & Sons. Inc..	2006

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	Wolańczyk F. i inni	Urządzenia energetyczne laboratorium	OWPRz, Rzeszów .	2020
2	Wolańczyk F.	Termodynamika. Przykłady i zadania	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2019
3	Wolańczyk F.	Wymiana ciepła. Przykłady i zadania	Oficyna Wydawnicza Pol. Rzesz..	2009
4	Smusz R., Wilk J.	Wymiana ciepła. Tablice i wykresy	Oficyna Wyd. Pol. Rzeszowskiej.	2009

Literatura do samodzielnego studiowania

1	Skorek J., Kalina J.	Gazowe układy kogeneracyjne	WNT.	2005
2	Lewandowski W.M.	Proekologiczne źródła energii odnawialnej	WNT.	2002
3	Kruczek S.	Kotły	Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej.	2001

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Rejestracja na 6 semestr studiów.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Ma znajomość zagadnień omawianych na wykładach termodynamiki i fizyki.

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 PRK
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_W04++ K_W05++ K_U05++ K_U18++ K_K03++	P6S_KO P6S_UK P6S_UW P6S_WG
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_W04++ K_W05++ K_U05++ K_U18++ K_K03+	P6S_KO P6S_UK P6S_UW P6S_WG
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_W04+ K_U18+++	P6S_UW P6S_WG
04	Umie stosować metody pomiarowe celem zbilansowania energii dla: kotła, wymiennika ciepła i chłodziarki.	laboratorium	sprawdzian pisemny, referat pisemny	K_W04++ K_U18+++	P6S_UW P6S_WG
05	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_U05+ K_U18+++	P6S_UK P6S_UW P6S_WG
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_W04+ K_U05++ K_U18++	P6S_UK P6S_UW P6S_WG

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 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.	W1-W10	MEK01 MEK02 MEK06
6	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 wydajności chłodniczej urządzenia chłodniczego. 9. Badanie urządzenia kogeneracyjnego. 10. Analiza termodynamiczna siłowni parowej programem komputerowym.	L1-L10	MEK01 MEK03 MEK04 MEK05 MEK06
6	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. Projektowanie wymienników ciepła. 10. Obliczenia projektowe systemów grzewczych.	C1-C10	MEK01 MEK02 MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 6)	Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 20.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 6)	Przygotowanie do ćwiczeń: 5.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 20.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 6)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 20.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 6)
Zaliczenie (sem. 6)	Przygotowanie do zaliczenia: 5.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Zaliczenie weryfikuje wiedzę i umiejętności obejmujące realizację modułowych efektów kształcenia: MEK01-MEK06. Skala ocen jest następująca: Ocenę: 3,0 przy punktacji procentowej 51-60%. Ocenę: 3,5 przy punktacji procentowej 61-70%. Ocenę: 4,0 przy punktacji procentowej 71-80%. Ocenę: 4,5 przy punktacji procentowej 81-90%. Ocenę: 5,0 przy punktacji procentowej 91-100%.
Ćwiczenia/Lektorat	Kolokwia z zadaniami do rozwiązania. Skala ocen jest następująca: Ocenę: 3,0 przy punktacji procentowej 51-60%. Ocenę: 3,5 przy punktacji procentowej 61-70%. Ocenę: 4,0 przy punktacji procentowej 71-80%. Ocenę: 4,5 przy punktacji procentowej 81-90%. Ocenę: 5,0 przy punktacji procentowej 91-100%.
Laboratorium	Pozytywne zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych zgodnie z wymogami regulaminu laboratorium. Ocena z laboratorium jest średnią z wszystkich ocen ćwiczeń laboratoryjnych. Skala ocen jest następująca: Ocenę: 3,0 przy punktacji procentowej 51-60%. Ocenę: 3,5 przy punktacji procentowej 61-70%. Ocenę: 4,0 przy punktacji procentowej 71-80%. Ocenę: 4,5 przy punktacji procentowej 81-90%. Ocenę: 5,0 przy punktacji procentowej 91-100%.
Ocena końcowa	Ocena końcowa jest średnią ważoną ocen z zaliczenia wykładu, ćwiczeń i laboratorium. Z wagami: wykład 40%, ćwiczenia 30%, laboratorium 30%.

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	P. Gil; E. Smyk; J. Wilk	Time-Averaged Parameters of the Circular Synthetic Jet for Different Dimensionless Stroke Length	2024
2	R. Gałek; P. Gil	Radiator lampy LED	2024
3	P. Dančová; P. Gil; M. Jopek; E. Smyk	The PIV Measurements of Time-Averaged Parameters of the Synthetic Jet for Different Orifice Shapes	2023
4	P. Gil	Flow and heat transfer characteristics of single and multiple synthetic jets impingement cooling	2023
5	R. Filip; R. Smusz; J. Wilk	Experimental investigations on thermal diffusivity of heterogeneous materials	2023
6	R. Gałek; J. Wilk	Badania ciepła właściwego materiałów niejednorodnych	2023
7	S. Grosicki; J. Wilk	Mass/heat transfer analogy method in the research of convective fluid flow through channels with a specific geometry	2023
8	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
9	R. Gałek; P. Gil; Ł. Przeszłowski; E. Smyk	Comparison of the Axial Fan and Synthetic Jet Cooling Systems	2022
10	S. Grosicki; J. Wilk	Mass/heat transfer analogy in convective fluid flow through the annular channel	2022
11	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
12	M. Markowicz; E. Smyk; J. Wilk	Synthetic Jet Actuators with the Same Cross-Sectional Area Orifices-Flow and Acoustic Aspects	2021
13	P. Gil	Czujnik temperatury	2021
14	P. Gil	Dysza z przesłoną, zwłaszcza dla generatora strugi syntetycznej	2021
15	P. Gil	Experimental investigation on heat transfer enhancement of air-cooled heat sink using multiple synthetic jets	2021
16	P. Gil	Generator strugi syntetycznej oraz jego zastosowanie	2021
17	P. Gil	Generator strugi syntetycznej z dyszą oraz sposób sterowania procesem chłodzenia poprzez dyszę generatora strugi syntetycznej	2021
18	P. Gil; J. Wilk	Experimental Investigations of Different Loudspeakers Applied as Synthetic Jet Actuators	2021
19	P. Gil; M. Korzeniowski; J. Wilk	Helmholtz Resonance Frequency of the Synthetic Jet Actuator	2021
20	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
21	U. Florek; P. Gil; R. Smusz; M. Szewczyk	Urządzenie do oczyszczania obiektów ruchomych, zwłaszcza do osuszania lub odladzania oraz sposób sterowania tym urządzeniem	2021
22	J. Wilk	Heat/mass transfer analogy in the case of convective fluid flow through minichannels	2020
23	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
24	P. Gil	Wpływ kształtu przekroju poprzecznego dyszy oraz parametrów zasilających na sprawność generatora strugi syntetycznej	2020
25	P. Gil; J. Wilk	Heat transfer coefficients during the impingement cooling with the use of synthetic jet	2020
26	R. Gałek; J. Wilk	Numerical simulation of air flow in needle-to-cylinder electrohydrodynamic device	2020
27	R. Gałek; P. Gil; M. Szewczyk; F. Wolańczyk	Urządzenia energetyczne: laboratorium	2020
28	R. Gałek; P. Gil; R. Smusz; J. Wilk	Centerline heat transfer coefficient distributions of synthetic jets impingement cooling	2020
29	R. Gałek; P. Gil; Ł. Przeszłowski; E. Smyk	Acoustic and Flow Aspects of Novel Synthetic Jet Actuator	2020
30	T. Bednarczyk; G. Chmiel; R. Filip; R. Smusz; J. Wilk	Experimental investigations on graphene oxide/rubber composite thermal conductivity	2020
31	W. Rybiński; M. Tychanicz-Kwiecień; J. Wilk	Zagadnienia wymiany ciepła i przepływów w minikanałowych wymiennikach ciepła	2020
32	P. Gil	Bluff body drag control using synthetic jet	2019
33	P. Gil	Dysza generatora strugi syntetycznej oraz sposób sterowania procesem chłodzenia poprzez dyszę generatora strugi syntetycznej	2019
34	P. Gil	Generator strugi syntetycznej oraz jego zastosowanie	2019
35	P. Gil	Performance of special type heat sink with an integrated synthetic jet actuator	2019
36	P. Gil	Przesłona dyszy, zwłaszcza generatora strugi syntetycznej	2019
37	P. Gil; E. Smyk	Synthetic jet actuator efficiency based on the reaction force measurement	2019
38	P. Gil; M. Tychanicz-Kwiecień	Heat transfer performance of a special type heat sink with synthetic jet cooling	2019
39	P. Gil; M. Tychanicz-Kwiecień; J. Wilk	Review of High-Temperature Thermal Insulation Materials	2019
40	P. Gil; R. Smusz; M. Tychanicz-Kwiecień	Performance of thermal insulation fabricated by rapid prototyping technology	2019
41	P. Gil; R. Smusz; M. Tychanicz-Kwiecień	The design of experimental set-up for testing of heat exchangers	2019
42	R. Gałek; P. Gil; A. Mazur; M. Tychanicz-Kwiecień	Wpływ ożebrowania rury na warunki wymiany ciepła przy konwekcji swobodnej w powietrzu	2019
43	R. Smusz; J. Wilk	Liczby kryterialne w charaktersytyce wężownicowego wymiennika ciepła	2019
44	S. Grosicki; J. Wilk	Research difficulties in mass/heat transfer investigations with regard to compact mini-heat exchanger	2019
45	U. Florek; P. Gil; R. Smusz; M. Szewczyk	Urządzenie do oczyszczania obiektów ruchomych, zwłaszcza do osuszania lub odladzania oraz sposób sterowania tym urządzeniem	2019