Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Odnawialne źródła energii (S1)

Sylabus przedmiotu Energetyka wiatrowa:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Odnawialne źródła energii
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Energetyka wiatrowa
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Bioinżynierii
Nauczyciel odpowiedzialny Lilla Mielnik <Lilla.Mielnik@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Romualda Bejger <Romualda.Bejger@zut.edu.pl>, Lilla Mielnik <Lilla.Mielnik@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 20 1,00,46egzamin
ćwiczenia audytoryjneA3 10 1,00,27zaliczenie
laboratoriaL3 10 1,00,27zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość podstaw fizyki i mechaniki płynów

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z możliwościami wykorzystania energii wiatru.
C-2Zapoznanie studentów z typem, budową i zasadą działania turbiny wiatrowej
C-3Zapoznanie z zasadami planowania i konstruowania elektrowni wiatrowych

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Rozwiązywanie zadań rachunkowych i problemowych związanych z energetyką wiatrową.10
10
laboratoria
T-L-1Wyznaczanie liczby obrotów turbiny wiatrowej oraz jej mocy w zależności od wybranych czynników.1
T-L-2Wyznaczanie współczynnika wydajności turbin wiatrowych.1
T-L-3Charakterystyka prądowo-napięciowa wybranych turbin wiatrowych.2
T-L-4Badanie prostowników i stabilizatora półprzewodnikowego.2
T-L-5Wyznaczanie bilansu energetycznego turbiny wiatrowej.2
T-L-6Wyznaczanie zmian wytwarzanego napięcia przy podłączaniu odbiornika prądu.2
10
wykłady
T-W-1Aeroenergetyka w Polsce i na świecie. Potencjał aeroenergetyki2
T-W-2Ruch i właściwości powietrza atmosferycznego - czym jest wiatr. Typy wiatrów.2
T-W-3Prędkość wiatru i jej pomiar; Rozkład czasowy zmienności wiatru; Potencjał wiatru. Podstawowe parametry wiatru jako zasobu energii.2
T-W-4Budowa elektrowni wiatrowych. Układy pracy elektrowni wiatrowych; Akumulacja energii elektrycznej. Maksymalna moc idealnej turbiny wiatrowej.2
T-W-5Turbiny wiatrowe – rodzaje. Elektrownie wiatrowe o poziomej i pionowej osi obrotu. Generatory turbin wiatrowych.4
T-W-6Koncepcje rozwiązań systemowych małych siłowni wiatrowych2
T-W-7Koncepcje przyszłościowe energetyki wiatrowej. Morskie farmy wiatrowe.2
T-W-8Analiza finansowa inwestycji. Wskaźniki ekonomiczne. Podstawy prawne.2
T-W-9Oddziaływanie elektrowni wiatrowych na środowisko. Zagadnienia ekologiczne.2
20

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach10
A-A-2Przygotowywanie się do ćwiczeń.10
A-A-3Studiowanie literatury.10
30
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach10
A-L-2Wykonanie sprawozdań z wykonanych ćwiczeń.10
A-L-3Udział w konsultacjach5
A-L-4Przygotowanie się do zaliczenia ćwiczeń5
30
wykłady
A-W-1Czytanie zalecanej literatury - uzupełnianie wiedzy5
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia5
A-W-3uczestnictwo w zajęciach20
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny z prezentacją multimedialną
M-2Metody praktyczne: wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych.
M-3Metody praktyczne: ćwiczenia audytoryjne (rozwiązywanie zagadnień).
M-4Dyskusja akademicka

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Zaliczenie pisemne.
S-2Ocena formująca: Ocena sprawozdań
S-3Ocena podsumowująca: Egzamin sprawdzający.

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
OZE_1A_C11_W01
Student posiada wiedzę pozwalającą przedstawić i omówić podstawowe sposoby wykorzystania energii wiatru oraz możliwości i celowość użycia siłowni wiatrowych w określonych warunkach. Potrafi określić znaczenie wykorzystania energii wiatru w kontekscie narastających problemów energetycznych i środowiskowych oraz omówić siłownie wiatrowe.
OZE_1A_W12C-1, C-2, C-3T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-5, T-W-4, T-W-6, T-W-7, T-W-8, T-W-9M-1S-3

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
OZE_1A_C11_U01
Student potrafi wykonać obliczenia, zna zasadę działania elektrowni wiatrowej, potrafi zaprojektować instalację wykorzystującą energię wiatru.
OZE_1A_U14C-1, C-2, C-3T-A-1, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-2, M-3, M-1S-1, S-2

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
OZE_1A_C11_K01
Student ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i nabytych umiejętności w dalszych etapach kształcenia się oraz w przyszłej pracy zawodowej.
OZE_1A_K01C-1, C-2T-W-1, T-W-7, T-W-8, T-A-1, T-L-5M-2S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
OZE_1A_C11_W01
Student posiada wiedzę pozwalającą przedstawić i omówić podstawowe sposoby wykorzystania energii wiatru oraz możliwości i celowość użycia siłowni wiatrowych w określonych warunkach. Potrafi określić znaczenie wykorzystania energii wiatru w kontekscie narastających problemów energetycznych i środowiskowych oraz omówić siłownie wiatrowe.
2,0Nie posiada podstawowej wiedzy z zakresu wykorzystania energii wiatru
3,0W stopniu podstawowym definiuje pojęcia związane z energią wiatrową
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
OZE_1A_C11_U01
Student potrafi wykonać obliczenia, zna zasadę działania elektrowni wiatrowej, potrafi zaprojektować instalację wykorzystującą energię wiatru.
2,0
3,0W stopniu podstawowym student potrafi wykonać projekt instalacji wykorzystującej energię wiatru.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
OZE_1A_C11_K01
Student ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i nabytych umiejętności w dalszych etapach kształcenia się oraz w przyszłej pracy zawodowej.
2,0
3,0W stopniu podstawowym student ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i nabytej umiejętności.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Buczkowski R., Igliński B., Cichosz M., Technologie aeroenergetyczne, Wyd. nauk. Uniwersytetu M. Koppernika, Toruń, 2014
  2. Maroński R., Siłownie wiatrowe, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2016
  3. Lewandowski W.M., Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT, Warszawa, 2010
  4. Flaga A., Inżynieria wiatrowa, Arkady, Warszawa, 2008
  5. Lubośny Z.:, Farmy wiatrowe w systemie elektroenergetycznym, WNT, Warszawa, 2009

Literatura dodatkowa

  1. Nalepa K., Miąskowski W., Pietkiewicz P., Piechocki J., Bogacz P., Poradnik małej energetyki wiatrowej, Olsztyn, 2011
  2. Jastrzębska G., Energia ze źródeł odnawialnych i jej wykorzystanie, Wyd. Komunikacji i Łączności sp. z o.o., Warszawa, 2017
  3. Wolańczyk F., Elektrownie wiatrowe, KaBe, Krosno, 2009
  4. Praca zbiorowa, Odnawialne źródła energii. Poradnik, Tarbonus sp. z o.o., Kraków - Tarnobrzeg, 2008

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Rozwiązywanie zadań rachunkowych i problemowych związanych z energetyką wiatrową.10
10

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wyznaczanie liczby obrotów turbiny wiatrowej oraz jej mocy w zależności od wybranych czynników.1
T-L-2Wyznaczanie współczynnika wydajności turbin wiatrowych.1
T-L-3Charakterystyka prądowo-napięciowa wybranych turbin wiatrowych.2
T-L-4Badanie prostowników i stabilizatora półprzewodnikowego.2
T-L-5Wyznaczanie bilansu energetycznego turbiny wiatrowej.2
T-L-6Wyznaczanie zmian wytwarzanego napięcia przy podłączaniu odbiornika prądu.2
10

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Aeroenergetyka w Polsce i na świecie. Potencjał aeroenergetyki2
T-W-2Ruch i właściwości powietrza atmosferycznego - czym jest wiatr. Typy wiatrów.2
T-W-3Prędkość wiatru i jej pomiar; Rozkład czasowy zmienności wiatru; Potencjał wiatru. Podstawowe parametry wiatru jako zasobu energii.2
T-W-4Budowa elektrowni wiatrowych. Układy pracy elektrowni wiatrowych; Akumulacja energii elektrycznej. Maksymalna moc idealnej turbiny wiatrowej.2
T-W-5Turbiny wiatrowe – rodzaje. Elektrownie wiatrowe o poziomej i pionowej osi obrotu. Generatory turbin wiatrowych.4
T-W-6Koncepcje rozwiązań systemowych małych siłowni wiatrowych2
T-W-7Koncepcje przyszłościowe energetyki wiatrowej. Morskie farmy wiatrowe.2
T-W-8Analiza finansowa inwestycji. Wskaźniki ekonomiczne. Podstawy prawne.2
T-W-9Oddziaływanie elektrowni wiatrowych na środowisko. Zagadnienia ekologiczne.2
20

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach10
A-A-2Przygotowywanie się do ćwiczeń.10
A-A-3Studiowanie literatury.10
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach10
A-L-2Wykonanie sprawozdań z wykonanych ćwiczeń.10
A-L-3Udział w konsultacjach5
A-L-4Przygotowanie się do zaliczenia ćwiczeń5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Czytanie zalecanej literatury - uzupełnianie wiedzy5
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia5
A-W-3uczestnictwo w zajęciach20
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięOZE_1A_C11_W01Student posiada wiedzę pozwalającą przedstawić i omówić podstawowe sposoby wykorzystania energii wiatru oraz możliwości i celowość użycia siłowni wiatrowych w określonych warunkach. Potrafi określić znaczenie wykorzystania energii wiatru w kontekscie narastających problemów energetycznych i środowiskowych oraz omówić siłownie wiatrowe.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_1A_W12ma wiedzę w zakresie zastosowania abiotycznych źródeł energii odnawialnej, obejmującą wykorzystanie energii słonecznej, wodnej, wiatrowej i geotermalnej, przydatną między innymi do: 1) wykorzystania energii słonecznej w procesach grzewczych i zasilania energią elektryczną, 2) rozumienia zasady działania i charakterystyk turbin wiatrowych w celu ich właściwego stosowania, 3) oceny efektywności techniczno-ekonomicznej zastosowania pomp ciepła, 4) technicznej oceny lokalizacji małej elektrowni wodnej, doboru urządzeń i prognozowania jej efektywności;
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z możliwościami wykorzystania energii wiatru.
C-2Zapoznanie studentów z typem, budową i zasadą działania turbiny wiatrowej
C-3Zapoznanie z zasadami planowania i konstruowania elektrowni wiatrowych
Treści programoweT-W-1Aeroenergetyka w Polsce i na świecie. Potencjał aeroenergetyki
T-W-2Ruch i właściwości powietrza atmosferycznego - czym jest wiatr. Typy wiatrów.
T-W-3Prędkość wiatru i jej pomiar; Rozkład czasowy zmienności wiatru; Potencjał wiatru. Podstawowe parametry wiatru jako zasobu energii.
T-W-5Turbiny wiatrowe – rodzaje. Elektrownie wiatrowe o poziomej i pionowej osi obrotu. Generatory turbin wiatrowych.
T-W-4Budowa elektrowni wiatrowych. Układy pracy elektrowni wiatrowych; Akumulacja energii elektrycznej. Maksymalna moc idealnej turbiny wiatrowej.
T-W-6Koncepcje rozwiązań systemowych małych siłowni wiatrowych
T-W-7Koncepcje przyszłościowe energetyki wiatrowej. Morskie farmy wiatrowe.
T-W-8Analiza finansowa inwestycji. Wskaźniki ekonomiczne. Podstawy prawne.
T-W-9Oddziaływanie elektrowni wiatrowych na środowisko. Zagadnienia ekologiczne.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z prezentacją multimedialną
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Egzamin sprawdzający.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie posiada podstawowej wiedzy z zakresu wykorzystania energii wiatru
3,0W stopniu podstawowym definiuje pojęcia związane z energią wiatrową
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięOZE_1A_C11_U01Student potrafi wykonać obliczenia, zna zasadę działania elektrowni wiatrowej, potrafi zaprojektować instalację wykorzystującą energię wiatru.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOZE_1A_U14orientuje się w możliwościach zastosowania abiotycznych źródeł energii odnawialnej i potrafi nadzorować systemy pozyskiwania energii słonecznej, wiatrowej, wodnej i geotermalnej, a także opracować proste takie systemy;
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z możliwościami wykorzystania energii wiatru.
C-2Zapoznanie studentów z typem, budową i zasadą działania turbiny wiatrowej
C-3Zapoznanie z zasadami planowania i konstruowania elektrowni wiatrowych
Treści programoweT-A-1Rozwiązywanie zadań rachunkowych i problemowych związanych z energetyką wiatrową.
T-L-1Wyznaczanie liczby obrotów turbiny wiatrowej oraz jej mocy w zależności od wybranych czynników.
T-L-2Wyznaczanie współczynnika wydajności turbin wiatrowych.
T-L-3Charakterystyka prądowo-napięciowa wybranych turbin wiatrowych.
T-L-4Badanie prostowników i stabilizatora półprzewodnikowego.
T-L-5Wyznaczanie bilansu energetycznego turbiny wiatrowej.
T-L-6Wyznaczanie zmian wytwarzanego napięcia przy podłączaniu odbiornika prądu.
Metody nauczaniaM-2Metody praktyczne: wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych.
M-3Metody praktyczne: ćwiczenia audytoryjne (rozwiązywanie zagadnień).
M-1Wykład informacyjny z prezentacją multimedialną
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Zaliczenie pisemne.
S-2Ocena formująca: Ocena sprawozdań
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0W stopniu podstawowym student potrafi wykonać projekt instalacji wykorzystującej energię wiatru.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięOZE_1A_C11_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 studiówOZE_1A_K01ma świadomość znaczenia energii dla społeczeństwa;
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z możliwościami wykorzystania energii wiatru.
C-2Zapoznanie studentów z typem, budową i zasadą działania turbiny wiatrowej
Treści programoweT-W-1Aeroenergetyka w Polsce i na świecie. Potencjał aeroenergetyki
T-W-7Koncepcje przyszłościowe energetyki wiatrowej. Morskie farmy wiatrowe.
T-W-8Analiza finansowa inwestycji. Wskaźniki ekonomiczne. Podstawy prawne.
T-A-1Rozwiązywanie zadań rachunkowych i problemowych związanych z energetyką wiatrową.
T-L-5Wyznaczanie bilansu energetycznego turbiny wiatrowej.
Metody nauczaniaM-2Metody praktyczne: wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena sprawozdań
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0W stopniu podstawowym student ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i nabytej umiejętności.
3,5
4,0
4,5
5,0