Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i robotyzacja przemysłu (S1)
specjalność: Energetyka
Sylabus przedmiotu Odnawialne i alternatywne źródła energii z aspektami magazynowania:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Mechanika i robotyzacja przemysłu | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Odnawialne i alternatywne źródła energii z aspektami magazynowania | ||
| Specjalność | Energetyka | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Technologii Energetycznych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Tomasz Kujawa <Tomasz.Kujawa@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstaw fizyki, chemii, wymiany ciepła i termodynamiki. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studenta z tematyką możliwości pozyskiwania i wykorzystania energii z tzw. odnawialnych i alternatywnych źródeł energii z możliwością ich magazynowania. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | W ramach zajęć laboratoryjnych studenci wykonują ćwiczenia będące ilustracją tematyki prezentowanej w trakcie wykładów (badanie: panelu PV, pompy ciepła, kolektora słonecznego, mikrosiłowni wiatrowej, itp). | 15 |
| 15 | ||
| projekty | ||
| T-P-1 | Projekt związany z wykładanymi treściami wykładów (np. siłowni wiatrowej, wykorzystania energii geotermalnej) | 15 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Klasyfikacja i zasoby energii konwencjonalnej i energii odnawialnej (niekonwencjonalnej). - Energia geotermiczna / geotermalna i jej zasoby. Sposoby pozyskiwania i wykorzystania. - Energia promieniowania słonecznego: konwersja fototermiczna, fotowoltaiczna, fotobiochemiczna. Energia wiatru: sposoby pozyskiwania i przykłady wykorzystania. - Podstawy teoretyczne wykorzystania energii wody: siłownie wodne, elektrownie pompowe. - Energia mórz i oceanów: sposoby wykorzystania, przykładowe instalacje. - Biomasa: technologie i kierunki wykorzystania w energetyce. - Wykorzystanie tzw. energii odpadowej. - Technologie konwersji paliw stałych do paliw gazowych i ciekłych. - Przyszłościowe źródła energii. Działanie systemów energetycznych i elektroenergetycznych, objaśnienie potrzeby magazynowania energii. Parametry magazynu energii. Magazynowanie energii termicznej z wykorzystaniem właściwej pojemności cieplnej substancji. Magazynowanie energii termicznej z wykorzystaniem entalpii przemian fazowych substancji. Materiały PCM. Magazynowanie energii termicznej z wykorzystaniem odwracalnych i nieodwracalnych reakcji chemicznych. Magazynowanie chłodu. Paliwa wtórne. Wytwarzanie i magazynowanie wodoru. Magazynowanie energii mechanicznej. Magazynowanie energii elektrycznej. Ogniwa galwaniczne, baterie i akumulatory. Porównanie różnych metod magazynowania energii. | 45 |
| 45 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Praca własna. | 10 |
| 25 | ||
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 15 |
| A-P-2 | Praca własna. | 10 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 45 |
| A-W-2 | Praca własna. | 28 |
| A-W-3 | egzamin | 2 |
| 75 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjno-problemowy. |
| M-2 | Metoda praktyczna: ćwiczenia laboratoryjne. |
| M-3 | Projekt. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Egzamin obejmujący tematykę wykładów (pisemny / ustny). Punktowy system oceny wiedzy i umiejętności. |
| S-2 | Ocena formująca: Zrealizowanie i zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych przewidzianych planem zajęć. Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną z ocen poszczególnych ćwiczeń. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie zadania projektowego - wykonanie projektu. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MRP_1A_null_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student: definiuje pojęcie odnawialnych i alternatywnych źródeł energii , charakteryzuje poszczególne rodzaje energii, opisuje podstawowe sposoby wykorzystania oraz możliwości i celowość ich użycia. Powinien być w stanie określić znaczenie odnawialnych i alternatywnych źródeł energii w kontekście problemów energetycznych i środowiskowych. Powinien mieć wiedzę pozwalającą omówić perspektywiczne technologie pozyskiwania i magazynowania energii. | MRP_1A_W02, MRP_1A_W03 | — | — | C-1 | T-W-1 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MRP_1A_null_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student: ocenia możliwości wykorzystania (w danych warunkach) różnych rodzajów OiAZE (odnawialnych i alternatywnych źródeł energii) celem zaspokojenia określonych potrzeb energetycznych, określa oddziaływanie środowiskowe OiAZE, wykonuje podstawowe obliczenia projektowe związane z energetycznym wykorzystaniem OiAZE z uwzględnieniem możliwości magazynowania energii (umiejętność doboru optymalnej metody magazynowania energii). | MRP_1A_U08, MRP_1A_U09 | — | — | C-1 | T-W-1, T-L-1, T-P-1 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MRP_1A_null_K01 Student ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i nabytych umiejętności w dalszych etapach kształcenia się oraz w przyszłej pracy zawodowej. | MRP_1A_K03 | — | — | C-1 | T-W-1, T-L-1, T-P-1 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MRP_1A_null_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student: definiuje pojęcie odnawialnych i alternatywnych źródeł energii , charakteryzuje poszczególne rodzaje energii, opisuje podstawowe sposoby wykorzystania oraz możliwości i celowość ich użycia. Powinien być w stanie określić znaczenie odnawialnych i alternatywnych źródeł energii w kontekście problemów energetycznych i środowiskowych. Powinien mieć wiedzę pozwalającą omówić perspektywiczne technologie pozyskiwania i magazynowania energii. | 2,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. |
| 3,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 60 - 69% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. | |
| 3,5 | System punktowy oceny: Student uzyskał 70 - 79% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. | |
| 4,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 80 - 89% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. | |
| 4,5 | System punktowy oceny: Student uzyskał 90 - 94% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. | |
| 5,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 95 - 100% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MRP_1A_null_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student: ocenia możliwości wykorzystania (w danych warunkach) różnych rodzajów OiAZE (odnawialnych i alternatywnych źródeł energii) celem zaspokojenia określonych potrzeb energetycznych, określa oddziaływanie środowiskowe OiAZE, wykonuje podstawowe obliczenia projektowe związane z energetycznym wykorzystaniem OiAZE z uwzględnieniem możliwości magazynowania energii (umiejętność doboru optymalnej metody magazynowania energii). | 2,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. |
| 3,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 60 - 69% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. | |
| 3,5 | System punktowy oceny: Student uzyskał 70 - 79% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. | |
| 4,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 80 - 89% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. | |
| 4,5 | System punktowy oceny: Student uzyskał 90 - 94% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. | |
| 5,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 95 - 100% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MRP_1A_null_K01 Student ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i nabytych umiejętności w dalszych etapach kształcenia się oraz w przyszłej pracy zawodowej. | 2,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. |
| 3,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 60 - 69% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. | |
| 3,5 | System punktowy oceny: Student uzyskał 70 - 79% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. | |
| 4,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 80 - 89% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. | |
| 4,5 | System punktowy oceny: Student uzyskał 90 - 94% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. | |
| 5,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 95 - 100% punktów możliwych do zdobycia w trakcie egzaminu / zaliczenia. |
Literatura podstawowa
- Cieśliński J., Mikielewicz J., Niekonwencjonalne źródła energii, Wyd. Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 1996
- red D. Chwieduk, M. Jaworski, Energetyka odnawialna w budownictwie. Magazynowanie energii., PWN, 2018
- Mikielewicz J., Cieśiński J., Niekonwencjonalne urządzenia i systemy konwersji energii, Ossolineum, Wrocław, 1999
- Czerwińska Anna, Akumulatory, baterie, ogniwa, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2005
- Nowak W., Stachel A., Stan i perspektywy wykorzystania odnawialnych źródeł energii w Polsce, Wyd. Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2004
- Burheim O.S., Engineering Energy Storage, Elsevier, Amsterdam, 2017
- Lewandowski W.M., Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2007
- A.G. Ter-Gazarian, Energy Storage for Power Systems, The Institution of Engineering and Technology, London, United Kingdom, 2011
- Nowak W., Stachel A., Borsukiewicz-Gozdur A., Zastosowania odnawialnych źródeł energii, Wyd. Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2008
- Volker Quaschning, Understanding Renewable Energy Systems, Routledge (imprint of the Taylor & Francis Group), 2016
- Domański Roman, Magazynowanie Energii Cieplnej, Państ. Wydaw. Naukowe, Warszawa, 1990
- LF Cabeza (Ed.), Advances in Thermal Energy Storage Sytems, Elsevier, 2022
Literatura dodatkowa
- Nowak W., Sobański R., Kabat M., Kujawa T., Systemy pozyskiwania i wykorzystania energii geotermicznej, Wyd. Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2000
- Jastrzębska G., Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne, WNT, Warzszawa, 2007
- Gronowicz J., Niekonwencjonalne źródła energii, Radom - Poznań, 2008
- Gronowicz J., Niekonwencjonalne źródła energii, Radom - Poznań, 2008
- Praca zbiorowa, Odnawialne źródła energii. Poradnik, Tarbonus sp. z o.o., Kraków - Tarnobrzeg, 2008
- Praca zbiorowa, Odnawialne źródła energii. Poradnik, Tarbonus sp. z o.o., Kraków - Tarnobrzeg, 2008
- Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z OZE, Opracowanie własne KTC, 2010
- Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z OZE, Opracowanie własne KTC, 2010