Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i budowa maszyn (S2)
specjalność: inżynieria spawalnictwa

Sylabus przedmiotu Energetyka wiatrowa i hydroenergetyka:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Mechanika i budowa maszyn
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Energetyka wiatrowa i hydroenergetyka
Specjalność niekonwencjonalne i konwencjonalne systemy energetyczne
Jednostka prowadząca Katedra Techniki Cieplnej
Nauczyciel odpowiedzialny Tomasz Kujawa <Tomasz.Kujawa@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 3 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA3 15 1,00,50zaliczenie
wykładyW3 15 1,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość podstaw fizyki i termodynamiki, wymiany ciepła oraz matematyki

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studenta z tematyką możliwości wykorzystania niekonwencjonalnego źródła energii jakim jest wiatr.
C-2Zapoznanie studenta z tematyką możliwości wykorzystania energii wód. Duża i mała energetyka wodna, urządzenia, praca urządzeń

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Przykłady obliczeniowe dostosowane do treści wykładów15
15
wykłady
T-W-1Ruch i właściwości powietrza atmosferycznego; Prędkość wiatru i jej pomiar; Rozkład czasowy zmienności wiatru; Średnioroczna prędkość wiatru; Pomiar prędkości wiatru; Wiatr jako źródło energii; Maksymalna moc idealnej turbiny wiatrowej; Strefy wiatru w Polsce; Audyt wietrzności; Rodzaje turbin wiatrowych; Elektrownie wiatrowe: o poziomej i pionowej osi obrotu; Koncepcje przyszłościowe energetyki wiatrowej; Morskie farmy wiatrowe (MFW); Małe turbiny wiatrowe (MTW); Układy pracy elektrowni wiatrowych; Akumulacja energii elektrycznej; Budowa elektrowni wiatrowych; Wskaźniki ekonomiczne inwestycji; Podstawy prawne; Zagadnienia ekologiczne Wykorzystanie energii wodnej. Elektrownie przepływowe. Elektrownie z członami pompowymi. Elektrownie szczytowo-pompowe. Urządzenia elektrowni wodnych. Praca elektrowni wodnych. Mała energetyka wodna.15
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Studiowanie wymaganej literatury9
A-A-3Przygotowanie się do zaliczeń4
A-A-4Pisemne zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych2
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach15
A-W-2Samokształcenie - uzupełnianie wiedzy10
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia5
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Ćwiczenia przedmiotowe

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych. System punktowy oceny sprawdzianu.
S-2Ocena formująca: Zaliczenie pisemne. System punktowy oceny sprawdzianu: ocena pozytywna uzyskanie ponad 60% punktów.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
MBM_2A_NKS/08-1_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien mieć wiedzę pozwalającą przedstawić i omówić podstawowe sposoby wykorzystania energii wiatru i wody oraz możliwości i celowość ich użycia w określonych warunkach. Powinien być w stanie określić znaczenie wykorzystania energetyki wiatrowej oraz hydroenergetyki w kontekscie narastających problemów energetycznych i środowiskowych. Powinien być w stanie omówić/scharakteryzować: siłownie wiatrowe, elektrownie wodne i małe elektrownie wodne (MEW), elektrownie przepływowe; elektrownie z członami pompowymi; elektrownie szczytowo-pompowe; urządzenia elektrowni wodnych; praca elektrowni wodnych.
MBM_2A_W10, MBM_2A_W07, MBM_2A_W08T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07C-2, C-1T-W-1S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
MBM_2A_NKS/08-1_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć wykazać potrzebę i celowość wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych jakim jest energia wód i wiatru, a także umieć ocenić możliwość wykorzystania (w danych warunkach) energii wód i wiatru celem zaspokojenia określonych potrzeb energetycznych. Powinien umieć wskazać konkretne rozwiązania przydatne do praktycznego zastosowania. Powinien umieć określić oddziaływania środowiskowe energetyki wodnej i wiatrowej. Ponadto powinien umieć korzystać z literatury naukowej i technicznej.
MBM_2A_U19, MBM_2A_U15T2A_U15, T2A_U19C-2T-A-1S-2

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
MBM_2A_NKS/08-1_K01
Student ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i nabytych umiejętności w dalszych etapach kształcenia się oraz w przyszłej pracy zawodowej.
MBM_2A_K01T2A_K01C-2, C-1T-W-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
MBM_2A_NKS/08-1_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien mieć wiedzę pozwalającą przedstawić i omówić podstawowe sposoby wykorzystania energii wiatru i wody oraz możliwości i celowość ich użycia w określonych warunkach. Powinien być w stanie określić znaczenie wykorzystania energetyki wiatrowej oraz hydroenergetyki w kontekscie narastających problemów energetycznych i środowiskowych. Powinien być w stanie omówić/scharakteryzować: siłownie wiatrowe, elektrownie wodne i małe elektrownie wodne (MEW), elektrownie przepływowe; elektrownie z członami pompowymi; elektrownie szczytowo-pompowe; urządzenia elektrowni wodnych; praca elektrowni wodnych.
2,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie ponizej 60%.
3,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 60 - 69%.
3,5Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 70 - 79%.
4,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 80 - 89%.
4,5Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 90 - 94%.
5,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 95 - 100%.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
MBM_2A_NKS/08-1_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć wykazać potrzebę i celowość wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych jakim jest energia wód i wiatru, a także umieć ocenić możliwość wykorzystania (w danych warunkach) energii wód i wiatru celem zaspokojenia określonych potrzeb energetycznych. Powinien umieć wskazać konkretne rozwiązania przydatne do praktycznego zastosowania. Powinien umieć określić oddziaływania środowiskowe energetyki wodnej i wiatrowej. Ponadto powinien umieć korzystać z literatury naukowej i technicznej.
2,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie poniżej 60%.
3,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 60 - 69%.
3,5Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 70 - 79%.
4,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 80 - 89%.
4,5Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 90 - 94%.
5,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 95 - 100%.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
MBM_2A_NKS/08-1_K01
Student ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i nabytych umiejętności w dalszych etapach kształcenia się oraz w przyszłej pracy zawodowej.
2,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie poniżej 60%.
3,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 61-68%.
3,5Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 69-76%.
4,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 77-84%.
4,5Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 85-92%.
5,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 93-100%.

Literatura podstawowa

  1. Michałowski S., Plutecki J.:, Energetyka wodna, WNT, Warszawa, 1975
  2. Lubośny Z.:, Elektrownie wiatrowe w systemie elektroenergetycznym, WNT, Warszawa, 2007
  3. Łaski A.:, Elektrownie wodne. Rozwiązania i dobór parametrów, WNT, Warszawa, 1971
  4. praca ziorowa pod red. M. Hoffmana, Małe elektrownie wodne, poradnik., Wyd. Nabba, Warszawa, 1992
  5. Lubośny Z.:, Farmy wiatrowe w systemie elektroenergetycznym, WNT, Warszawa, 2009
  6. Laudyn D., Pawlik M., Strzelczyk F.:, Elektrownie, WNT, Warszawa, 2000
  7. Boczar T.:, Energetyka wiatrowa. Aktualne możliwości wykorzystania, PAK, 2008
  8. Mikielewicz J., Cieśiński J., Niekonwencjonalne urządzenia i systemy konwersji energii, Ossolineum, Wrocław, 1999
  9. Wolańczyk F.:, Elektrownie wiatrowe, KaBe, Krosno, 2009
  10. Lewandowski W.M., Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2007
  11. Nowak W., Stachel A., Borsukiewicz-Gozdur A., Zastosowania odnawialnych źródeł energii, Wyd. Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2008
  12. Lewandowski W.M., Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT, Warszawa, 2010
  13. Nowak W., Stachel A., Stan i perspektywy wykorzystania odnawialnych źródeł energii w Polsce, Wyd. Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2004
  14. Cieśliński J., Mikielewicz J., Niekonwencjonalne źródła energii, Wyd. Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 1996

Literatura dodatkowa

  1. Gronowicz J., Niekonwencjonalne źródła energii, Radom - Poznań, 2008
  2. Praca zbiorowa, Odnawialne źródła energii. Poradnik, Tarbonus sp. z o.o., Kraków - Tarnobrzeg, 2008

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Przykłady obliczeniowe dostosowane do treści wykładów15
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Ruch i właściwości powietrza atmosferycznego; Prędkość wiatru i jej pomiar; Rozkład czasowy zmienności wiatru; Średnioroczna prędkość wiatru; Pomiar prędkości wiatru; Wiatr jako źródło energii; Maksymalna moc idealnej turbiny wiatrowej; Strefy wiatru w Polsce; Audyt wietrzności; Rodzaje turbin wiatrowych; Elektrownie wiatrowe: o poziomej i pionowej osi obrotu; Koncepcje przyszłościowe energetyki wiatrowej; Morskie farmy wiatrowe (MFW); Małe turbiny wiatrowe (MTW); Układy pracy elektrowni wiatrowych; Akumulacja energii elektrycznej; Budowa elektrowni wiatrowych; Wskaźniki ekonomiczne inwestycji; Podstawy prawne; Zagadnienia ekologiczne Wykorzystanie energii wodnej. Elektrownie przepływowe. Elektrownie z członami pompowymi. Elektrownie szczytowo-pompowe. Urządzenia elektrowni wodnych. Praca elektrowni wodnych. Mała energetyka wodna.15
15

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-A-2Studiowanie wymaganej literatury9
A-A-3Przygotowanie się do zaliczeń4
A-A-4Pisemne zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych2
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach15
A-W-2Samokształcenie - uzupełnianie wiedzy10
A-W-3Przygotowanie do zaliczenia5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaMBM_2A_NKS/08-1_W01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien mieć wiedzę pozwalającą przedstawić i omówić podstawowe sposoby wykorzystania energii wiatru i wody oraz możliwości i celowość ich użycia w określonych warunkach. Powinien być w stanie określić znaczenie wykorzystania energetyki wiatrowej oraz hydroenergetyki w kontekscie narastających problemów energetycznych i środowiskowych. Powinien być w stanie omówić/scharakteryzować: siłownie wiatrowe, elektrownie wodne i małe elektrownie wodne (MEW), elektrownie przepływowe; elektrownie z członami pompowymi; elektrownie szczytowo-pompowe; urządzenia elektrowni wodnych; praca elektrowni wodnych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_W10zna podstawowe metody i techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań w zakresie konstruowania, pomiarów, projektowania technologii i eksploatacji
MBM_2A_W07ma szczegółową wiedzę w zakresie projektowania procesów technologicznych z obszaru swojej specjalności, a także w zakresie procesów montażu maszyn i systemów o wysokim stopniu złożoności
MBM_2A_W08ma poszerzoną wiedzę i zna trendy rozwojowe i główne osiągnięcia naukowe w swojej specjalności, w obszarach konstrukcji, technologii i eksploatacji maszyn i urządzeń, a także energetyki oraz zarządzania
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T2A_W05ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
T2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studenta z tematyką możliwości wykorzystania energii wód. Duża i mała energetyka wodna, urządzenia, praca urządzeń
C-1Zapoznanie studenta z tematyką możliwości wykorzystania niekonwencjonalnego źródła energii jakim jest wiatr.
Treści programoweT-W-1Ruch i właściwości powietrza atmosferycznego; Prędkość wiatru i jej pomiar; Rozkład czasowy zmienności wiatru; Średnioroczna prędkość wiatru; Pomiar prędkości wiatru; Wiatr jako źródło energii; Maksymalna moc idealnej turbiny wiatrowej; Strefy wiatru w Polsce; Audyt wietrzności; Rodzaje turbin wiatrowych; Elektrownie wiatrowe: o poziomej i pionowej osi obrotu; Koncepcje przyszłościowe energetyki wiatrowej; Morskie farmy wiatrowe (MFW); Małe turbiny wiatrowe (MTW); Układy pracy elektrowni wiatrowych; Akumulacja energii elektrycznej; Budowa elektrowni wiatrowych; Wskaźniki ekonomiczne inwestycji; Podstawy prawne; Zagadnienia ekologiczne Wykorzystanie energii wodnej. Elektrownie przepływowe. Elektrownie z członami pompowymi. Elektrownie szczytowo-pompowe. Urządzenia elektrowni wodnych. Praca elektrowni wodnych. Mała energetyka wodna.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Zaliczenie pisemne. System punktowy oceny sprawdzianu: ocena pozytywna uzyskanie ponad 60% punktów.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie ponizej 60%.
3,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 60 - 69%.
3,5Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 70 - 79%.
4,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 80 - 89%.
4,5Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 90 - 94%.
5,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 95 - 100%.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaMBM_2A_NKS/08-1_U01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć wykazać potrzebę i celowość wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych jakim jest energia wód i wiatru, a także umieć ocenić możliwość wykorzystania (w danych warunkach) energii wód i wiatru celem zaspokojenia określonych potrzeb energetycznych. Powinien umieć wskazać konkretne rozwiązania przydatne do praktycznego zastosowania. Powinien umieć określić oddziaływania środowiskowe energetyki wodnej i wiatrowej. Ponadto powinien umieć korzystać z literatury naukowej i technicznej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_U19potrafi uwzględniając aspekty pozatechniczne projektować i realizować złożone urządzenia oraz procesy technologiczne w zakresie swojej specjalności, wykorzystując właściwe metody, materiały i narzędzia, również opracowując metody i narzędzia własne.
MBM_2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności maszyny, systemy, procesy i usługi w zakresie inżynierii mechanicznej i kierunków pokrewnych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T2A_U19potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją, uwzględniającą aspekty pozatechniczne - zaprojektować złożone urządzenie, obiekt, system lub proces, związane z zakresem studiowanego kierunku studiów, oraz zrealizować ten projekt - co najmniej w części - używając właściwych metod, technik i narzędzi, w tym przystosowując do tego celu istniejące lub opracowując nowe narzędzia
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studenta z tematyką możliwości wykorzystania energii wód. Duża i mała energetyka wodna, urządzenia, praca urządzeń
Treści programoweT-A-1Przykłady obliczeniowe dostosowane do treści wykładów
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Zaliczenie pisemne. System punktowy oceny sprawdzianu: ocena pozytywna uzyskanie ponad 60% punktów.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie poniżej 60%.
3,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 60 - 69%.
3,5Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 70 - 79%.
4,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 80 - 89%.
4,5Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 90 - 94%.
5,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 95 - 100%.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaMBM_2A_NKS/08-1_K01Student ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i nabytych umiejętności w dalszych etapach kształcenia się oraz w przyszłej pracy zawodowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówMBM_2A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studenta z tematyką możliwości wykorzystania energii wód. Duża i mała energetyka wodna, urządzenia, praca urządzeń
C-1Zapoznanie studenta z tematyką możliwości wykorzystania niekonwencjonalnego źródła energii jakim jest wiatr.
Treści programoweT-W-1Ruch i właściwości powietrza atmosferycznego; Prędkość wiatru i jej pomiar; Rozkład czasowy zmienności wiatru; Średnioroczna prędkość wiatru; Pomiar prędkości wiatru; Wiatr jako źródło energii; Maksymalna moc idealnej turbiny wiatrowej; Strefy wiatru w Polsce; Audyt wietrzności; Rodzaje turbin wiatrowych; Elektrownie wiatrowe: o poziomej i pionowej osi obrotu; Koncepcje przyszłościowe energetyki wiatrowej; Morskie farmy wiatrowe (MFW); Małe turbiny wiatrowe (MTW); Układy pracy elektrowni wiatrowych; Akumulacja energii elektrycznej; Budowa elektrowni wiatrowych; Wskaźniki ekonomiczne inwestycji; Podstawy prawne; Zagadnienia ekologiczne Wykorzystanie energii wodnej. Elektrownie przepływowe. Elektrownie z członami pompowymi. Elektrownie szczytowo-pompowe. Urządzenia elektrowni wodnych. Praca elektrowni wodnych. Mała energetyka wodna.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie poniżej 60%.
3,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 61-68%.
3,5Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 69-76%.
4,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 77-84%.
4,5Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 85-92%.
5,0Opanowanie wymaganego materiału wykładów na poziomie 93-100%.