Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Chłodnictwo i Klimatyzacja (S1)

Sylabus przedmiotu Wymiana ciepła i wymienniki:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Chłodnictwo i Klimatyzacja
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Wymiana ciepła i wymienniki
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Inżynierii Bezpieczeństwa i Energetyki
Nauczyciel odpowiedzialny Wojciech Zeńczak <Wojciech.Zenczak@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Wojciech Zeńczak <Wojciech.Zenczak@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 5,0 ECTS (formy) 5,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA4 30 2,00,50zaliczenie
wykładyW4 30 3,00,50egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wiedza z zakresu termodynamiki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Nabycie wiedzy pozwalającej na wykonanie podstawowych obliczeń cieplnych wymienników ciepła, zaznajomienie z budową oraz nabycie umiejętności doboru wymienników i ich eksploatcji .

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Zadania obliczeniowe dotyczące zagadnień przewodzenia ciepła.6
T-A-2Zadania obliczeniowe dotyczące zagadnień wymiany ciepła.6
T-A-3Obliczenia cieplne wymienników ciepła.10
T-A-4Obliczenia hydrauliczne wymienników ciepła.4
T-A-5Metodyka doboru chłodnic, skraplaczy i podgrzewaczy2
T-A-6Zaliczenie2
30
wykłady
T-W-1Podstawowe pojęcia i definicje.2
T-W-2Przewodzenie ciepła. Równanie przewodnictwa cieplnego. Stacjonarne przewodzenie ciepła przez ścianki płaskie i cylindryczne, jedno- i wielowarstwowe.3
T-W-3Wnikanie (przejmowanie) ciepła. Współczynnik wnikania ciepła.3
T-W-4Teoria podobieństwa i analiza wymiarowa.2
T-W-5Wymiana ciepła podczas wrzenia i skraplania2
T-W-6Złożona wymiana ciepła. Współczynnik przenikania ciepła. Przenikanie ciepła przez ścianki płaskie, cylindryczne i ożebrowane.3
T-W-7Równania wymiany ciepła i bilansu energii dla wymiennika. Rozkład temperatury wzdłuż powierzchni wymiany ciepła. Obliczanie wymienników metodami średniej różnicy temperatur i sprawnościową. Obliczanie temperatur końcowych czynników dla danego wymiennika.3
T-W-8Opory przepływu w wymiennikach ciepła.2
T-W-9Klasyfikacja wymienników ciepła. Przegląd konstrukcji wymienników ciepła. Dobór typu wymiennika do określonego zadania.4
T-W-10Projektowanie i optymalizacja wymienników ciepła. Uproszczone metody wymiarowania wymienników.4
T-W-11Podstawy eksploatacji wymienników ciepła.2
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-A-2Przygotowanie do ćwiczeń10
A-A-3Przygotowanie do zaliczenia10
50
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach30
A-W-2Studiowanie literatury, nauka własna.25
A-W-3Przygotowanie do egzaminu20
75

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład infomacyjny, ćwiczenia przedmiotowe.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Test i egzamin pisemny z treści wykładowych, pisemne zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych w postaci zadań rachunkowych.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
CK_1A_C01_W01
Ma wiedzę w zakresie wymiany ciepła i potrafi ją wykorzystać w zakresie niezbędnym do: zrozumienia budowy, działania, projektowania oraz eksploatowania wymienników ciepła.
CK_1A_W02, CK_1A_W11C-1T-W-9, T-W-11, T-W-7, T-W-1, T-W-4, T-W-6, T-W-10, T-W-8, T-W-5, T-W-2, T-W-3M-1S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
CK_1A_C01_U01
Potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych wymienników ciepła, potrafi wykonać podstawowe obliczenia projektowe oraz dobrać odpowiednie wymienniki, a także zna podstawy ich eksploatacji.
CK_1A_U12C-1T-A-1, T-A-3, T-A-2, T-A-5, T-A-4M-1S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
CK_1A_C01_K01
Ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej w zakresie eksploatacji wymienników ciepła, w tym jej wpływ na środowisko, i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje
CK_1A_K07C-1T-W-11, T-W-10M-1S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
CK_1A_C01_W01
Ma wiedzę w zakresie wymiany ciepła i potrafi ją wykorzystać w zakresie niezbędnym do: zrozumienia budowy, działania, projektowania oraz eksploatowania wymienników ciepła.
2,0Student nie wykazuje żadnej wiedzy adekwatnej do efektu kształcenia
3,0Student wykazuje elementarną wiedzę adekwatną do efektu kształcenia
3,5Student poprawnie identyfikuje podstawowe zagadnienia wymaganego przez efekt zakresu kształcenia
4,0Student wykazuje pełną wiedzę w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie
4,5Student wykazuje pełną wiedzę w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie oraz uzupełniającą wiedzę literaturową
5,0Student wykazuje pełną wiedzę w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie, uzupełniającą wiedzę literaturową oraz wiedzę praktyczną

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
CK_1A_C01_U01
Potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych wymienników ciepła, potrafi wykonać podstawowe obliczenia projektowe oraz dobrać odpowiednie wymienniki, a także zna podstawy ich eksploatacji.
2,0Student nie potrafi w najprostszy sposób zaprezentować umiejętności w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie
3,0Student prezentuje elementarne umiejętności w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie.
3,5Student prezentuje podstawowe umiejętności w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie.
4,0Student prezentuje pełnię umiejętności w wymaganym zakresie efektu kształcenia.
4,5Student prezentuje pełnię umiejętności i wykorzystuje je do rozwiązywania problemu w wymaganym zakresie efektu kształcenia.
5,0Student prezentuje pełnię umiejętności i wykorzystuje je do rozwiązywania problemu w wymaganym zakresie efektu kształcenia, a także proponuje modyfikacje rozwiązań.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
CK_1A_C01_K01
Ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej w zakresie eksploatacji wymienników ciepła, w tym jej wpływ na środowisko, i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje
2,0Student nie wykazuje żadnych kompetencji społecznych
3,0Student wykazuje elementarne kompetencje społeczne adekwatne do efektu kształcenia
3,5Student wykazuje podstawowe kompetencje społeczne w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie
4,0Student wykazuje pełnię oczekiwanych kompetencji społecznych w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie
4,5Student wykazuje pełnię oczekiwanych kompetencji społecznych w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie i wykazuje przedsiębiorczość
5,0Student wykazuje pełnię oczekiwanych kompetencji społecznych w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie, wykazuje przedsiębiorczość i ma świadomość swojej roli

Literatura podstawowa

  1. Malinowski L., Wymiana i wymienniki ciepła, Skrypt elektroniczny, Szczecin, 2014, dostępny na stronie www wykładowcy
  2. Perepeczko A. Górski Z., Okrętowe mechanizmy i urządzenia pomocnicze, Trademar, Gdynia, 2010
  3. Nowak W., Teoria rekuperatorów, Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1993
  4. S. Wiśniewski S., Wiśniewski T.S., Wymiana ciepła, WNT, Warszawa, 1997, 4
  5. Kalinowski E., Pzrekazywanie ciepła i wymienniki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1995

Literatura dodatkowa

  1. Staniszewski B., Wymiana ciepła, PWN, Warszawa, 1980

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Zadania obliczeniowe dotyczące zagadnień przewodzenia ciepła.6
T-A-2Zadania obliczeniowe dotyczące zagadnień wymiany ciepła.6
T-A-3Obliczenia cieplne wymienników ciepła.10
T-A-4Obliczenia hydrauliczne wymienników ciepła.4
T-A-5Metodyka doboru chłodnic, skraplaczy i podgrzewaczy2
T-A-6Zaliczenie2
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowe pojęcia i definicje.2
T-W-2Przewodzenie ciepła. Równanie przewodnictwa cieplnego. Stacjonarne przewodzenie ciepła przez ścianki płaskie i cylindryczne, jedno- i wielowarstwowe.3
T-W-3Wnikanie (przejmowanie) ciepła. Współczynnik wnikania ciepła.3
T-W-4Teoria podobieństwa i analiza wymiarowa.2
T-W-5Wymiana ciepła podczas wrzenia i skraplania2
T-W-6Złożona wymiana ciepła. Współczynnik przenikania ciepła. Przenikanie ciepła przez ścianki płaskie, cylindryczne i ożebrowane.3
T-W-7Równania wymiany ciepła i bilansu energii dla wymiennika. Rozkład temperatury wzdłuż powierzchni wymiany ciepła. Obliczanie wymienników metodami średniej różnicy temperatur i sprawnościową. Obliczanie temperatur końcowych czynników dla danego wymiennika.3
T-W-8Opory przepływu w wymiennikach ciepła.2
T-W-9Klasyfikacja wymienników ciepła. Przegląd konstrukcji wymienników ciepła. Dobór typu wymiennika do określonego zadania.4
T-W-10Projektowanie i optymalizacja wymienników ciepła. Uproszczone metody wymiarowania wymienników.4
T-W-11Podstawy eksploatacji wymienników ciepła.2
30

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach30
A-A-2Przygotowanie do ćwiczeń10
A-A-3Przygotowanie do zaliczenia10
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach30
A-W-2Studiowanie literatury, nauka własna.25
A-W-3Przygotowanie do egzaminu20
75
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięCK_1A_C01_W01Ma wiedzę w zakresie wymiany ciepła i potrafi ją wykorzystać w zakresie niezbędnym do: zrozumienia budowy, działania, projektowania oraz eksploatowania wymienników ciepła.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówCK_1A_W02ma wiedzę z zakresu fizyki (obejmującą mechanikę, termodynamikę, optykę, elektryczność i magnetyzm, fizykę jądrową oraz fizykę ciała stałego) niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występujących w przyrodzie i pozwalającą na ich wykorzystanie do wytwarzania ciepła i zimna
CK_1A_W11ma uporządkowaną wiedzę w zakresie chłodnictwa, wentylacji, ogrzewnictwa i klimatyzacji
Cel przedmiotuC-1Nabycie wiedzy pozwalającej na wykonanie podstawowych obliczeń cieplnych wymienników ciepła, zaznajomienie z budową oraz nabycie umiejętności doboru wymienników i ich eksploatcji .
Treści programoweT-W-9Klasyfikacja wymienników ciepła. Przegląd konstrukcji wymienników ciepła. Dobór typu wymiennika do określonego zadania.
T-W-11Podstawy eksploatacji wymienników ciepła.
T-W-7Równania wymiany ciepła i bilansu energii dla wymiennika. Rozkład temperatury wzdłuż powierzchni wymiany ciepła. Obliczanie wymienników metodami średniej różnicy temperatur i sprawnościową. Obliczanie temperatur końcowych czynników dla danego wymiennika.
T-W-1Podstawowe pojęcia i definicje.
T-W-4Teoria podobieństwa i analiza wymiarowa.
T-W-6Złożona wymiana ciepła. Współczynnik przenikania ciepła. Przenikanie ciepła przez ścianki płaskie, cylindryczne i ożebrowane.
T-W-10Projektowanie i optymalizacja wymienników ciepła. Uproszczone metody wymiarowania wymienników.
T-W-8Opory przepływu w wymiennikach ciepła.
T-W-5Wymiana ciepła podczas wrzenia i skraplania
T-W-2Przewodzenie ciepła. Równanie przewodnictwa cieplnego. Stacjonarne przewodzenie ciepła przez ścianki płaskie i cylindryczne, jedno- i wielowarstwowe.
T-W-3Wnikanie (przejmowanie) ciepła. Współczynnik wnikania ciepła.
Metody nauczaniaM-1Wykład infomacyjny, ćwiczenia przedmiotowe.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Test i egzamin pisemny z treści wykładowych, pisemne zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych w postaci zadań rachunkowych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie wykazuje żadnej wiedzy adekwatnej do efektu kształcenia
3,0Student wykazuje elementarną wiedzę adekwatną do efektu kształcenia
3,5Student poprawnie identyfikuje podstawowe zagadnienia wymaganego przez efekt zakresu kształcenia
4,0Student wykazuje pełną wiedzę w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie
4,5Student wykazuje pełną wiedzę w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie oraz uzupełniającą wiedzę literaturową
5,0Student wykazuje pełną wiedzę w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie, uzupełniającą wiedzę literaturową oraz wiedzę praktyczną
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięCK_1A_C01_U01Potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych wymienników ciepła, potrafi wykonać podstawowe obliczenia projektowe oraz dobrać odpowiednie wymienniki, a także zna podstawy ich eksploatacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówCK_1A_U12potrafi identyfikować i specyfikować proste zadania inżynierskie o charakterze praktycznym związane z eksploatacją urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych
Cel przedmiotuC-1Nabycie wiedzy pozwalającej na wykonanie podstawowych obliczeń cieplnych wymienników ciepła, zaznajomienie z budową oraz nabycie umiejętności doboru wymienników i ich eksploatcji .
Treści programoweT-A-1Zadania obliczeniowe dotyczące zagadnień przewodzenia ciepła.
T-A-3Obliczenia cieplne wymienników ciepła.
T-A-2Zadania obliczeniowe dotyczące zagadnień wymiany ciepła.
T-A-5Metodyka doboru chłodnic, skraplaczy i podgrzewaczy
T-A-4Obliczenia hydrauliczne wymienników ciepła.
Metody nauczaniaM-1Wykład infomacyjny, ćwiczenia przedmiotowe.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Test i egzamin pisemny z treści wykładowych, pisemne zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych w postaci zadań rachunkowych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi w najprostszy sposób zaprezentować umiejętności w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie
3,0Student prezentuje elementarne umiejętności w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie.
3,5Student prezentuje podstawowe umiejętności w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie.
4,0Student prezentuje pełnię umiejętności w wymaganym zakresie efektu kształcenia.
4,5Student prezentuje pełnię umiejętności i wykorzystuje je do rozwiązywania problemu w wymaganym zakresie efektu kształcenia.
5,0Student prezentuje pełnię umiejętności i wykorzystuje je do rozwiązywania problemu w wymaganym zakresie efektu kształcenia, a także proponuje modyfikacje rozwiązań.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięCK_1A_C01_K01Ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej w zakresie eksploatacji wymienników ciepła, w tym jej wpływ na środowisko, i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówCK_1A_K07potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
Cel przedmiotuC-1Nabycie wiedzy pozwalającej na wykonanie podstawowych obliczeń cieplnych wymienników ciepła, zaznajomienie z budową oraz nabycie umiejętności doboru wymienników i ich eksploatcji .
Treści programoweT-W-11Podstawy eksploatacji wymienników ciepła.
T-W-10Projektowanie i optymalizacja wymienników ciepła. Uproszczone metody wymiarowania wymienników.
Metody nauczaniaM-1Wykład infomacyjny, ćwiczenia przedmiotowe.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Test i egzamin pisemny z treści wykładowych, pisemne zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych w postaci zadań rachunkowych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie wykazuje żadnych kompetencji społecznych
3,0Student wykazuje elementarne kompetencje społeczne adekwatne do efektu kształcenia
3,5Student wykazuje podstawowe kompetencje społeczne w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie
4,0Student wykazuje pełnię oczekiwanych kompetencji społecznych w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie
4,5Student wykazuje pełnię oczekiwanych kompetencji społecznych w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie i wykazuje przedsiębiorczość
5,0Student wykazuje pełnię oczekiwanych kompetencji społecznych w wymaganym przez efekt kształcenia zakresie, wykazuje przedsiębiorczość i ma świadomość swojej roli