Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Odnawialne źródła energii (S1)
Sylabus przedmiotu Energetyka geotermalna:
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 geotermalna | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Techniki Cieplnej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Sławomir Wiśniewski <Slawomir.Wisniewski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wiedza z fizyki, podstawy techniki cieplnej |
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 metodyką obliczeń stosowaną w zagadnieniach związanych z pozyskaniem i wykorzystaniem energii geotermalnej. |
| C-4 | Zapoznanie studentów z układami pozyskiwania energii geotermalnej oraz z instalacjami wykorzystującymi zasoby geotermalne do różnych celów (rolnictwo, rekreacja, balneologia, produkcja energii elektrycznej) |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Przykłady obliczeniowe dotyczące określania zasobów geotermalnych i temperatur wód geotermalnych. Bilans energetyczny układów geotermalnych (wymienniki ciepła, ciepłownie, elektrownie). Kolokwium sprawdzające opanowanie przerobionego materiału (jednogodzinne). | 10 |
| 10 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Bilans energetyczny Ziemi. Budowa wnętrza Ziemi. Podstawowe pojęcia: energia geotermalna, gradient geotermiczny, gęstość strumienia geotermicznego, wody geotermalne, wody termalne, solanka. Pojęcia związane ze złożami wód geotermalnych: spąg, strop, miąższość, porowatość, współczynnik filtracji itp. Klasyfikacja zasobów wód geotermalnych. | 4 |
| T-W-2 | Diagram MC Kelve’a. Charakterystyka zasobów energii geotermalnej na terenie Polski (zasoby, rozmieszczenie, dostępność itp.). Charakterystyka i miara przydatności źródeł geotermalnych. Klasyfikacja i charakterystyka systemów pozyskiwania energii geotermalnej. Klasyfikacja i charakterystyka systemów wykorzystania energii geotermalnej. Ocena możliwości wykorzystania energii geotermalnej. Ogólne zasady zagospodarowania wód geotermalnych. | 4 |
| T-W-3 | Energia gruntu, wód 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. Wykorzystanie energii geotermicznej w Polsce. | 4 |
| T-W-4 | Charakterystyka ciepłowni geotermalnych działających na terenie Polski. Przykłady Aquaparków zasilanych energią geotermalną. Możliwości wykorzystania energii geotermalnej do produkcji energii elektrycznej. Przykładowe instalacje elektrowni geotermalnych. Podział elektrowni geotermalnych (wady, zalety, aspekty technologiczne ich pracy). | 4 |
| T-W-5 | Technologia pozyskiwania energii z suchy skał (HDR Hot Dry Rocks). Perspektywy rozwoju technologii geotermalnych. Efekty ekologiczne wykorzystania energii geotermalnej. Pisemne zaliczenie przedmotu. | 4 |
| 20 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 10 |
| A-A-2 | Konsultacje z prowadzącym | 2 |
| A-A-3 | Samodzielna praca - uzupełnienie wiedzy z literatury | 8 |
| A-A-4 | Samodzielna praca - przygotowanie do zaliczenia, samodzielne rozwiązywanie zadań | 10 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 20 |
| A-W-2 | Konsultacje z wykładowcą | 5 |
| A-W-3 | Samodzielna praca - uzupełnienie wiedzy z literatury | 20 |
| A-W-4 | Samodzielna praca - przygotowanie do egzaminu | 15 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Wykład problemowy |
| M-3 | Ćwiczenia przedmiotowe |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Pisemne zaliczenie wykładów. |
| S-2 | Ocena formująca: Aktywność na zajęciach, kolokwium zaliczające. |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OZE_1A_C21_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 zasobów energii geotermalnej, zna instalacje wykorzystujące te zasoby oraz zna wpływ tych instalacji na środowisko. | OZE_1A_W12 | — | — | C-4, C-1, C-2 | T-W-1 | M-2, 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OZE_1A_C21_U01 Student jest w stanie rozwiązywać zadania obliczeniowe 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. | OZE_1A_U14 | — | — | C-1, C-2, C-3 | T-A-1, T-W-1 | M-2, M-3, M-1 | S-1, S-2 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OZE_1A_C21_K01 Student rozumie jaki jest wpływ wykorzystania energii geotermalnej na środowisko i ma świadomośc znaczenia energii dla społeczeństwa. Student rozumie potrzebę dalszego pogłębiania wiedzy i umiejetności. | OZE_1A_K01, OZE_1A_K02 | — | — | C-4, C-1, C-2, C-3 | T-A-1, T-W-1 | M-2, M-3, M-1 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| OZE_1A_C21_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 zasobów energii geotermalnej, zna instalacje wykorzystujące te zasoby oraz zna wpływ tych instalacji na środowisko. | 2,0 | |
| 3,0 | Student umie zdefiniować podstawowe pojęcia z energii geotermalnej | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| OZE_1A_C21_U01 Student jest w stanie rozwiązywać zadania obliczeniowe 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 | |
| 3,0 | Student potrafi rozwiązywać zadania w stopniu podstawowym z pozyskiwania energii geotermalnej. Potrafi klasyfikować w zakresie podstawowym zasoby geotermalne oraz możliwości ich wykorzystania. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| OZE_1A_C21_K01 Student rozumie jaki jest wpływ wykorzystania energii geotermalnej na środowisko i ma świadomośc znaczenia energii dla społeczeństwa. Student rozumie potrzebę dalszego pogłębiania wiedzy i umiejetności. | 2,0 | |
| 3,0 | Student w stopniu postawowym ma świadomość znaczenia energii geotermalnej dla społeczeństwa. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Aleksander A. Stachel, Wkorzystanie energii wnętrza Ziemi, Wyd. Uczelniane Zachodnipomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, Szczecin, 2013
- 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
- Franciszek Strzelczyk, Energetyka geotermalna i pompy ciepła, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskie, Kielce, 2017
- Oniszk-Popławska A., Zowsik M., Rogulska M., Ciepło z wnętrza ziemi, Gdańsk-Warszawa : EC BREC/IBMER, 2003., Gdańsk-Warszawa :, 2003
- 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
- Jacek Kapuściński, Andrzej Rodzoch, Geotermia niskotemperaturowa w Polsce i na świecie, Wydawnictwo medyczne, BORGIS, Warszawa, 2010
- 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