Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Mechanika i budowa maszyn (S2)
specjalność: niekonwencjonalne i konwencjonalne systemy energetyczne
Sylabus przedmiotu Energetyka geotermalna:
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 geotermalna | ||
| Specjalność | niekonwencjonalne i konwencjonalne systemy energetyczne | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Techniki Cieplnej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Aleksander Stachel <Aleksander.Stachel@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Sławomir Wiśniewski <Slawomir.Wisniewski@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 3 | Grupa obieralna | 2 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy fizyki, matematyki oraz podstawy termodynamiki technicznej i wymiany ciepła |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z układami pozyskiwania energii geotermalnej oraz z instalacjami wykorzystującymi zasoby geotermalne do różnych celów (rolnictwo, rekreacja, balneologia, produkcja energii elektrycznej) |
| C-2 | Zapoznanie studentów z metodyką stosowaną przy projektowaniu prostych instalacji geotrmalnych z uwzglednieniem aspektów ekologicznych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Wykonanie projektu instalacji wykorzystującej energię geotermalną / geotermiczna do celów grzewczych lub do produkcji energii elektrycznej. Wykonanie obliczeń cieplno-przepływowych instalacji dla danych parametrów charakteryzujących system. | 15 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie: bilans energetyczny Ziem, budowa wnętrza Ziemi, podstawowe pojęcia. Złoża geotermalne. Klasyfikacja zasobów wód geotermalnych. Diagram MC Kelve’a. Charakterystyka i miara przydatności źródeł geotermicznych. Klasyfikacja i charakterystyka systemów pozyskiwania i wykorzystania energii geotermicznej. Ocena możliwości wykorzystania energii geotermalnej. Ogólne zasady zagospodarowania wód geotermalnych. Instalacje wykorzystujące niskotemperaturową energię gruntu (pompy ciepła). Przypowierzchniowe wymienniki ciepła. Pole temperatury w gruntowych wymiennikach poziomych. Płytkie i głębokie sondy ciepła. Pole temperatury pionowych gruntowych wymienników ciepła (rura w rurze, U-rura). Przykładowe instalacje z pionowymi sondami ciepła. Charakterystyka zasobów energii geotermalnej na terenie Polski. Wykorzystanie energii geotermicznej i geotermalnej w Polsce. Charakterystyka istniejących ciepłowni geotermalnych. Obiekty rekreacyjne zasilane energią geotermalną. Możliwości wykorzystania energii geotermalnej do produkcji energii elektrycznej. Rodzaje elektrowni. Przykładowe instalacje. Technologia pozyskiwania energii z suchych skał (HDR). Perspektywy rozwoju technologii geotermalnych. Efekty ekologiczne wykorzystania energii geotermicznejj. | 15 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach projektowych. | 15 |
| A-P-2 | Samodzielna praca nad projektem. | 15 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Konsultacje z wykładowcą | 3 |
| A-W-3 | Praca samodzielna - uzupełnienie wiedzy z literatury | 12 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny / wyklad problemowy |
| M-2 | Ćwiczenia projektowe |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie przedmiotu: zaliczenie pisemne. System punktowy. |
| S-2 | Ocena formująca: Bieżąca ocena postępów przy realizacji zadania projektowego, ocena wykonanego projektu |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_2A_NKS/08-4_W03 Student jest w stanie: omówic problematykę pozyskania i wykorzystania energii geotermicznej/geotermalnej, wymienić i opisać ciepłownie geotermalne działające w Polsce, scharakteryzować elektrownie geotermalne oraz inne instalacje wykorzystujące zasoby energii geotermicznej. Student zna wpływ tych instalacji na środowisko oraz aktualne trendy rozwojowe w dziedzinie wykorzystania energii geotermicznej. | MBM_2A_W08, MBM_2A_W10, MBM_2A_W07 | T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07 | C-1, C-2 | T-W-1 | 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 | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_2A_NKS/08-4_U01 Student umie dobrać odpowiednie urządzenia dla układów wykorzystujących zasoby energii geotermicznej oraz jest w stanie prawidłowo wykonać obliczenia cieplno-przepływowe dla tych układów. | MBM_2A_U19, MBM_2A_U15 | T2A_U15, T2A_U19 | C-1, C-2 | T-P-1, T-W-1 | M-2, M-1 | S-2, S-1 |
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 | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MBM_2A_NKS/08-4_K01 Student rozumie jaki jest wpływ wykorzystania energii geotermicznej na środowisko oraz na zrównoważony rozwój. Ma świadomość konieczności podnoszenia swoich kompetencji i poszerzania zdobytej wiedzy. | MBM_2A_K01, MBM_2A_K02 | T2A_K01, T2A_K02 | C-1, C-2 | T-P-1, T-W-1 | M-2 | S-2, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_2A_NKS/08-4_W03 Student jest w stanie: omówic problematykę pozyskania i wykorzystania energii geotermicznej/geotermalnej, wymienić i opisać ciepłownie geotermalne działające w Polsce, scharakteryzować elektrownie geotermalne oraz inne instalacje wykorzystujące zasoby energii geotermicznej. Student zna wpływ tych instalacji na środowisko oraz aktualne trendy rozwojowe w dziedzinie wykorzystania energii geotermicznej. | 2,0 | Zdobycie poniżej 60% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu. |
| 3,0 | Zdobycie od 60 do 69% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu. | |
| 3,5 | Zdobycie od 70 do 79% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu. | |
| 4,0 | Zdobycie od 80 do 89% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu. | |
| 4,5 | Zdobycie od 90 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 |
|---|---|---|
| MBM_2A_NKS/08-4_U01 Student umie dobrać odpowiednie urządzenia dla układów wykorzystujących zasoby energii geotermicznej oraz jest w stanie prawidłowo wykonać obliczenia cieplno-przepływowe dla tych układów. | 2,0 | Zdobycie poniżej 60% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu oraz / lub niewykonanie zadania projektowego. |
| 3,0 | Zdobycie od 60 do 69% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu oraz wykonanie zadania projektowego. | |
| 3,5 | Zdobycie od 70 do 79% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu oraz wykonanie zadania projektowego. | |
| 4,0 | Zdobycie od 80 do 89% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu oraz wykonanie zadania projektowego. | |
| 4,5 | Zdobycie od 90 do 94% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu oraz wykonanie zadania projektowego. | |
| 5,0 | Zdobycie powyżej 94% punków możliwych do zdobycia na zaliczeniu oraz wykonanie zadania projektowego. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| MBM_2A_NKS/08-4_K01 Student rozumie jaki jest wpływ wykorzystania energii geotermicznej na środowisko oraz na zrównoważony rozwój. Ma świadomość konieczności podnoszenia swoich kompetencji i poszerzania zdobytej wiedzy. | 2,0 | |
| 3,0 | Studen potrafi wyjaścić wpływ wykorzystania energii geotermicznej na środowisko naturalne i zrównoważony rozwój. | |
| 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
- Aleksander A. Stachel, Wykorzystanie energii wnętrza Ziemi, Wydawnictwo uczelniane ZUT w Szczecinie, Szczecin, 2013
- 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