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 przekazywane w trakcie zajęć

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Kutz M. red.	Energy and Power.	John Wiley & Sons. Inc..	2006
2	Cengel, Yunus A., Michael A. Boles, and Mehmet Kanoğlu	Thermodynamics: an engineering approach.	New York: McGraw-hill.	2011
3	Cengel, Y. A., and A. Ghajar	Heat and Mass TransferA Practical Approach	McGraw-Hill Education. New York, NY, USA.	2011
4	Tiwari, G. N., & Mishra, R. K.	Advanced renewable energy sources.	Royal Society of Chemistry..	2012

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	Long, Chris, and Naser Sayma.	Heat Transfer: Exercises.	Bookboon, .	2010
2	Russell B. DeVore	Practical Problems in Mathematics for Renewable Energy Technicians	Cengage Learning.	2016

Literatura do samodzielnego studiowania

1

Fraden, J., & Fraden, J.

Handbook of modern sensors: physics, designs, and applications.

New York: Springer..

2004

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Rejestracja na 2 semestr studiów.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Ma znajomość zagadnień omawianych na wykładach z tematyki pokrewnej w szczególności termodynamiki.

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, turbinach wodnych, wiatrowych, systemach solarnych i potrafi określić ich sprawność energetyczną.	wykład, ćwiczenia rachunkowe, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny, egzamin	K_W04++ K_W08+ K_U01+++ K_U03+ K_U05++ K_U08+ K_U09+	P7S_UK P7S_UO P7S_UU P7S_UW P7S_WG P7S_WK
02	Ma umiejętność doboru maszyn i urządzeń energetycznych do układów technologicznych produkujących energie elektryczną i cieplną.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	egzamin	K_W01++ K_W04++ K_W08+ K_U01+++ K_U04+ K_U05++	P7S_UK P7S_UU P7S_UW P7S_WG P7S_WK
03	Zna i umie stosować metody pomiarowe celem wyznaczenia ciepła spalania i wartości opałowej paliw gazowych, ciekłych i stałych oraz podstawowych parametrów termodynamicznych takich jak: temperatura, ciśnienie, strumień masy, moc, energia.	laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K_W04+ K_W06+ K_U01+++ K_U03+ K_U08+	P7S_UK P7S_UO P7S_UW P7S_WG P7S_WK
04	Umie zastosować metody pomiarowe celem bilansowania energii dla: kotła, wymiennika ciepła i chłodziarki, turbiny wodnej i wiatrowej, systemów solarnych.	laboratorium	sprawdzian pisemny, referat pisemny	K_W03++ K_W04++ K_U01+++ K_U03+ K_U08+	P7S_UK P7S_UO P7S_UW P7S_WG P7S_WK
05	Potrafi tworzyć prosty podstawowy model układu siłowni energetycznej i przeprowadzić obliczenia bilansowe wykorzystując program komputerowy.	ćwiczenia rachunkowe, laboratorium	sprawdzian pisemny, raport pisemny	K_W01+ K_W04++ K_U01+++ K_U04+ K_U05+ K_U06+	P7S_UK P7S_UU P7S_UW P7S_WG P7S_WK
06	Wykazuje kreatywność doboru i wykorzystywania urządzeń energetycznych w układach energetyki cieplnej z uwzględnieniem podnoszenia efektywności energetycznej instalacji.	wykład, laboratorium	egzamin	K_W01+ K_W04+ K_W06+ K_U01+++ K_U05++	P7S_UK P7S_UW P7S_WG P7S_WK

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
1	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. Kolektory słoneczne. Budowa. Zastosowanie. Wytwarzanie rozproszone energii elektrycznej i ciepła. Technologie wytwarzania skojarzonego energii elektrycznej i ciepła oraz technologie wykorzystujące odnawialne źródła energii.	W01-W15	MEK01 MEK02 MEK06
1	TK02	1. Informacje wstępne. BHP. Omówienie tematyki ćwiczeń laboratoryjnych realizowanych w ramach przedmiotu oraz metodyki pomiarów. 2. Badanie rurowego wymiennika ciepła. 3. Bilans energetyczny płytowego wymiennika ciepła. 4. Bilans energetyczny przepływowego podgrzewacza wody. 5. Badanie sprawności urządzenia kogeneracyjnego. 6. Pomiar współczynnika przenikania ciepła dla rury ożebrowanej. 7. Analiza termodynamiczna siłowni parowej programem komputerowym. 8. Zaliczenie	L1-L8	MEK01 MEK03 MEK04 MEK05 MEK06
1	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. Współprądowe i przeciwprądowe wymienniki ciepła. 8. Kolokwium zaliczeniowe	C1-C5	MEK01 MEK02 MEK05

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 1)		Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 1)	Przygotowanie do ćwiczeń: 5.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 1)	Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 1)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 1)	Przygotowanie do egzaminu: 5.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Egzamin końcowy zawierający część obliczeniową oraz teoretyczną, Punktacja egzaminu: 50-60% – 3.0; 61-70% – 3.5; 71-80% – 4.0; 81-90% – 4.5; 91-100% – 5.0
Ćwiczenia/Lektorat	Dwa kolokwia z zadań do rozwiązania. Punktacja kolokwium: 50-60% – 3.0; 61-70% – 3.5; 71-80% – 4.0; 81-90% – 4.5; 91-100% – 5.0
Laboratorium	Pozytywne zaliczenie wszystkich zajęć laboratoryjnych zgodnie z wymogami regulaminu laboratorium. Ocena z laboratorium jest średnią z wszystkich ocen ćwiczeń laboratoryjnych.
Ocena końcowa	Jest oceną z sumy: 60% oceny za egzamin, 20% z oceny z ćwiczeń i 20% 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	P. Dančová; P. Gil; M. Jopek; E. Smyk	The PIV Measurements of Time-Averaged Parameters of the Synthetic Jet for Different Orifice Shapes	2023
2	P. Gil	Flow and heat transfer characteristics of single and multiple synthetic jets impingement cooling	2023
3	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
4	R. Gałek; P. Gil; Ł. Przeszłowski; E. Smyk	Comparison of the Axial Fan and Synthetic Jet Cooling Systems	2022
5	P. Gil	Czujnik temperatury	2021
6	P. Gil	Dysza z przesłoną, zwłaszcza dla generatora strugi syntetycznej	2021
7	P. Gil	Experimental investigation on heat transfer enhancement of air-cooled heat sink using multiple synthetic jets	2021
8	P. Gil	Generator strugi syntetycznej oraz jego zastosowanie	2021
9	P. Gil	Generator strugi syntetycznej z dyszą oraz sposób sterowania procesem chłodzenia poprzez dyszę generatora strugi syntetycznej	2021
10	P. Gil; J. Wilk	Experimental Investigations of Different Loudspeakers Applied as Synthetic Jet Actuators	2021
11	P. Gil; M. Korzeniowski; J. Wilk	Helmholtz Resonance Frequency of the Synthetic Jet Actuator	2021
12	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
13	U. Florek; P. Gil; R. Smusz; M. Szewczyk	Urządzenie do oczyszczania obiektów ruchomych, zwłaszcza do osuszania lub odladzania oraz sposób sterowania tym urządzeniem	2021
14	H. Attariani; R. Gałek; W. Wang	A thermodynamically-consistent multi-physics framework for crystallization of phase-change material	2020
15	P. Gil	Wpływ kształtu przekroju poprzecznego dyszy oraz parametrów zasilających na sprawność generatora strugi syntetycznej	2020
16	P. Gil; J. Wilk	Heat transfer coefficients during the impingement cooling with the use of synthetic jet	2020
17	R. Gałek; J. Wilk	Numerical simulation of air flow in needle-to-cylinder electrohydrodynamic device	2020
18	R. Gałek; P. Gil; M. Szewczyk; F. Wolańczyk	Urządzenia energetyczne: laboratorium	2020
19	R. Gałek; P. Gil; R. Smusz; J. Wilk	Centerline heat transfer coefficient distributions of synthetic jets impingement cooling	2020
20	R. Gałek; P. Gil; Ł. Przeszłowski; E. Smyk	Acoustic and Flow Aspects of Novel Synthetic Jet Actuator	2020
21	P. Gil	Bluff body drag control using synthetic jet	2019
22	P. Gil	Dysza generatora strugi syntetycznej oraz sposób sterowania procesem chłodzenia poprzez dyszę generatora strugi syntetycznej	2019
23	P. Gil	Generator strugi syntetycznej oraz jego zastosowanie	2019
24	P. Gil	Performance of special type heat sink with an integrated synthetic jet actuator	2019
25	P. Gil	Przesłona dyszy, zwłaszcza generatora strugi syntetycznej	2019
26	P. Gil; E. Smyk	Synthetic jet actuator efficiency based on the reaction force measurement	2019
27	P. Gil; M. Tychanicz-Kwiecień	Heat transfer performance of a special type heat sink with synthetic jet cooling	2019
28	P. Gil; M. Tychanicz-Kwiecień; J. Wilk	Review of High-Temperature Thermal Insulation Materials	2019
29	P. Gil; R. Smusz; M. Tychanicz-Kwiecień	Performance of thermal insulation fabricated by rapid prototyping technology	2019
30	P. Gil; R. Smusz; M. Tychanicz-Kwiecień	The design of experimental set-up for testing of heat exchangers	2019
31	R. Gałek; P. Gil; A. Mazur; M. Tychanicz-Kwiecień	Wpływ ożebrowania rury na warunki wymiany ciepła przy konwekcji swobodnej w powietrzu	2019
32	R. Gałek; P. Strzelczyk	Velocity profiles of an electrohydrodynamic flow generator: CFD and experiment	2019
33	U. Florek; P. Gil; R. Smusz; M. Szewczyk	Urządzenie do oczyszczania obiektów ruchomych, zwłaszcza do osuszania lub odladzania oraz sposób sterowania tym urządzeniem	2019
34	P. Bałon; P. Gil; R. Smusz; M. Tychanicz-Kwiecień; J. Wilk	Badania termofizyczne materiałów zmiennofazowych w aspekcie ich zastosowań w układach do odzysku ciepła odpadowego	2018
35	P. Gil	Czujnik temperatury	2018
36	P. Gil	Pomiary temperatury	2018
37	P. Gil	Synthetic jet Reynolds number based on reaction force measurement	2018
38	P. Gil	Termodynamika: pomiary	2018
39	P. Gil; M. Tychanicz	Investigation of thermophysical properties of heat-insulating barrier manufactured by incremental rapid prototyping method	2018
40	R. Gałek	Two-dimensional numerical simulation of a thermoelectric cooler module	2018
41	R. Gałek	Wyznaczanie wykładnika adiabaty	2018
42	R. Gałek; P. Gil; K. Kiedrzyński; A. Kmieciński	Operational research of ground heat pump and passive air conditioning	2018
43	R. Gałek; P. Gil; M. Szewczyk; F. Wolańczyk	Efficiency of micro combined heat and power unit in real conditions	2018
44	R. Gałek; P. Gil; P. Strzelczyk; M. Szewczyk	Measurement of solar radiation properties and thermal energy of the atmosphere in Rzeszow	2018