Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Energetyka (S2)
Sylabus przedmiotu Energetyka geotermalna:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Energetyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Energetyka geotermalna | ||
| Specjalność | energetyka odnawialnych źródeł energii | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Techniki Cieplnej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Sławomir Wiśniewski <Slawomir.Wisniewski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy fizyki, matematyki oraz podstawy termodynamiki technicznej i transportu ciepła |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z terminologią związaną z energią geotermalną. |
| C-2 | Zapoznanie studentów z zasadami i możliwościami wykorzystania energii geotermalnej oraz z systemami pozyskiwania i wykorzystania tej energii. |
| C-3 | Zapoznanie studentów z układami pozyskiwania energii geotermalnej oraz z instalacjami wykorzystującymi zasoby geotermalne do różnych celów (rolnictwo, rekreacja, balneologia, produkcja energii elektrycznej) |
| C-4 | Zapoznanie studentów z metodyką obliczeń stosowaną w zagadnieniach związanych z pozyskaniem i wykorzystaniem energii geotermalnej z uwzglednieniem aspektów ekologicznych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Rozwiązanie zagadnienia projektowego związanego z pozyskiwaniem i wykorzystaniem zasobów energii geotermicznej - opracowanie w wersji drukowanej z całym tokiem obliczeniowym oraz schematami. | 30 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie. Bilans energetyczny Ziemi. Budowa wnętrza Ziemi. Podstawowe pojęcia: energia geotermiczna i geotermalna, gradient geotermiczny, gęstość strumienia geotermicznego, wody geotermalne, wody termalne, solanka. Definicja i przykłady złóż geotermalnych. Objaśnienie pojęć związanych ze złożami wód geotermalnych: spąg, strop, miąższość, porowatość, współczynnik filtracji itp. Klasyfikacja zasobów wód geotermalnych. Diagram MC Kelve’a. Charakterystyka zasobów energii geotermalnej na terenie Polski (zasoby, rozmieszczenie, dostępność itp.). Charakterystyka i miara przydatności źródeł geotermicznych. Klasyfikacja i charakterystyka systemów pozyskiwania energii geotermicznej i geotermalnej. Klasyfikacja i charakterystyka systemów wykorzystania energii geotermicznej i geotermalnej. Ocena możliwości wykorzystania energii geotermalnej. Ogólne zasady zagospodarowania wód geotermalnych. Energia geotermiczna. Energia gruntu i wód powierzchniowych, gruntowych i głębinowych. Instalacje z pompami ciepła wykorzystujące energię gruntu. Przypowierzchniowe sondy ciepła. Głębokie sondy ciepła. Pole temperatury pionowych gruntowych wymienników ciepła (rura w rurze, U-rura). Pole temperatury w gruntowych wymiennikach poziomych. Przykładowe instalacje z pionowymi sondami ciepła. Możliwość pozyskania energii geotermicznej za pomocą głębokich pionowych sond ciepła. Podstawy technologiczne wykonywania odwiertów geotermalnych (płytkich i głębokich). Urządzenia stosowane przy wykonywaniu tych odwiertów. Wykorzystanie energii geotermicznej w Polsce. Charakterystyka ciepłowni geotermalnych działających na terenie Polski . Przykłady Aquaparków zasilanych energią geotermalną. Możliwości wykorzystania energii geotermalnej i geotermicznej do produkcji energii elektrycznej. Przykładowe instalacje elektrowni geotermalnych. Podział elektrowni geotermalnych (wady, zalety, aspekty technologiczne ich pracy). Technologia pozyskiwania energii z suchy skał (HDR Hot Dry Rocks). Metody szczelinowania skał. Przykładowe instalacje. Perspektywy rozwoju technologii geotermalnych. Efekty ekologiczne wykorzystania energii geotermicznej i geotermalnej. Dwa pisemne zaliczenia (pierwsze w połowie semestru, drugie na koniec semestru). | 15 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-P-2 | Konsultacje | 10 |
| A-P-3 | Praca własna studenta | 20 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Konsultacje z prowadzącym. | 5 |
| A-W-3 | Praca własna studenta- uzupełnienie wiedzy z literatury, przygotowanie do zaliczenia. | 10 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Wykład problemowy |
| M-3 | Ćwiczenia projektowe |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie sprawdzające opanowanie materiału prezentowanego na wykładach |
| S-2 | Ocena formująca: Przygotowanie opracowania projektowego związanego z pozyskiwaniem i wykorzystaniem energii geoptermalnej. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_2A_EOZE/02_W01 Student jest w stanie: zdefiniować podstawowe pojęcia związane z energią geotermalną , sklasyfikować zasoby geotermalne oraz systemy pozyskiwania i wykorzystania tych zasobów. Student zna ogólne zasady zagospodarowania energii geotermalnej oraz zna wpływ instalacji geotermalnych na środowisko. | ENE_2A_W10 | — | — | C-3, C-1, C-2, C-4 | T-W-1 | M-2, M-1 | S-1 |
| ENE_2A_EOZE/02_W02 Student jest w stanie: przedstawić rozkłady temperatur w wymiennikach gruntowych, wymienić i opisać ciepłownie geotermalne działające w Polsce, scharakteryzować elektrownie geotermalne oraz inne instalacje wykorzystujące zasoby energii geotermalnej. Student zna wpływ tych instalacji na środowisko oraz zna aktualne trendy rozwojowe w dziedzinie wykorzystania energii geotermalnej. | ENE_2A_W10 | — | — | C-3, C-1, C-2, C-4 | T-W-1 | M-2, M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_2A_EOZE/02_U01 Student jest w stanie rozwiązywać zagadnnienie projektowe, polegające na wykonaniu obliczeń cieplno-przepływowych, związane z pozyskiwaniem i wykorzystaniem zasobów energii geotermalnej, umie sklasyfikować zasoby geotermalne oraz umie ocenić możliwości wykorzystania tych zasobów z uwzględnieniem ogólnych zasady zagospodarowania energii geotermalnej. | ENE_2A_U07 | — | — | C-3, C-1, C-2, C-4 | T-W-1, T-P-1 | M-2, M-1, M-3 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_2A_EOZE/02_K01 Student rozumie jaki jest wpływ wykorzystania energii geotermalnej i geotermicznej na środowisko oraz na zrównoważony rozwój. Student ma także świadomość konieczności podnoszenia swoich kompetencji oraz poszerzania zdobytej wiedzy. | ENE_2A_K03, ENE_2A_K04 | — | — | C-3, C-1, C-2, C-4 | T-W-1, T-P-1 | M-2, M-1, M-3 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_2A_EOZE/02_W01 Student jest w stanie: zdefiniować podstawowe pojęcia związane z energią geotermalną , sklasyfikować zasoby geotermalne oraz systemy pozyskiwania i wykorzystania tych zasobów. Student zna ogólne zasady zagospodarowania energii geotermalnej oraz zna wpływ instalacji geotermalnych na środowisko. | 2,0 | Zdobycie poniżej 55% punków możliwych do zdobycia na egzaminie. |
| 3,0 | Zdobycie od 55 do 64% punków możliwych do zdobycia na egzaminie. | |
| 3,5 | Zdobycie od 65 do 74% punków możliwych do zdobycia na egzaminie. | |
| 4,0 | Zdobycie od 75 do 84% punków możliwych do zdobycia na egzaminie. | |
| 4,5 | Zdobycie od 85 do 94% punków możliwych do zdobycia na egzaminie. | |
| 5,0 | Zdobycie powyżej 94% punków możliwych do zdobycia na egzaminie. | |
| ENE_2A_EOZE/02_W02 Student jest w stanie: przedstawić rozkłady temperatur w wymiennikach gruntowych, wymienić i opisać ciepłownie geotermalne działające w Polsce, scharakteryzować elektrownie geotermalne oraz inne instalacje wykorzystujące zasoby energii geotermalnej. Student zna wpływ tych instalacji na środowisko oraz zna aktualne trendy rozwojowe w dziedzinie wykorzystania energii geotermalnej. | 2,0 | Zdobycie poniżej 55% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu. |
| 3,0 | Zdobycie od 55 do 64% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu. | |
| 3,5 | Zdobycie od 65 do 74% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu. | |
| 4,0 | Zdobycie od 75 do 84% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu. | |
| 4,5 | Zdobycie od 85 do 94% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu. | |
| 5,0 | Zdobycie powyżej 94% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_2A_EOZE/02_U01 Student jest w stanie rozwiązywać zagadnnienie projektowe, polegające na wykonaniu obliczeń cieplno-przepływowych, związane z pozyskiwaniem i wykorzystaniem zasobów energii geotermalnej, umie sklasyfikować zasoby geotermalne oraz umie ocenić możliwości wykorzystania tych zasobów z uwzględnieniem ogólnych zasady zagospodarowania energii geotermalnej. | 2,0 | Zdobycie poniżej 55% punków możliwych do zdobycia na egzaminie oraz niezaliczenie jednego z kolokwium z ćwiczeń audytoryjnych. |
| 3,0 | Zdobycie od 55 do 64% punków możliwych do zdobycia na egzaminie oraz na kolokwiach z ćwiczeń audytoryjnych. | |
| 3,5 | Zdobycie od 65 do 74% punków możliwych do zdobycia na egzaminie oraz na kolokwiach z ćwiczeń audytoryjnych. | |
| 4,0 | Zdobycie od 75 do 84% punków możliwych do zdobycia na egzaminie oraz na kolokwiach z ćwiczeń audytoryjnych. | |
| 4,5 | Zdobycie od 85 do 94% punków możliwych do zdobycia na egzaminie oraz na kolokwiach z ćwiczeń audytoryjnych. | |
| 5,0 | Zdobycie powyżej 94% punków możliwych do zdobycia na egzaminie oraz na kolokwiach z ćwiczeń audytoryjnych. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_2A_EOZE/02_K01 Student rozumie jaki jest wpływ wykorzystania energii geotermalnej i geotermicznej na środowisko oraz na zrównoważony rozwój. Student ma także świadomość konieczności podnoszenia swoich kompetencji oraz poszerzania zdobytej wiedzy. | 2,0 | |
| 3,0 | minimum 60 % maksymalnej liczby punktów możliwych do uzyskania w czasie zaliczenia | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Nowak W., Sobański R., Kabat M., Kujawa T., Systemy pozyskiwania i wykorzystania energii geotermicznej, Wyd. Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2000
- Nowak W., Stachel A., Stan i perspektywy wykorzystania odnawialnych źródeł energii w Polsce, Wyd. Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2004
- Oniszk-Popławska A., Zowsik M., Rogulska M., Ciepło z wnętrza ziemi, Gdańsk-Warszawa : EC BREC/IBMER, 2003., Gdańsk-Warszawa :, 2003
- Sokołowski J. red., Metoda oceny zasobów i zasady projektowania zakładów geotermalnych, praca zbiorowa, Kraków : Centrum Podstawowych Problemów Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków, 1996
- Górecki W. red., Atlas zasobów geotermalnych formacji mezozoicznej na Niżu Polskim, Kraków, 2006, Dostępny w wersji elektronicznej na stronie: http://www.mos.gov.pl/kategoria/292_atlas_zasobow_geotermalnych_formacji_mezozoicznej_na_nizu_polskim/
Literatura dodatkowa
- Nowak W., Stachel A., Borsukiewicz-Gozdur A., Zastosowania odnawialnych źródeł energii, Wyd. Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2008