Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Energetyka (S2)
specjalność: technologie jądrowe i wodorowe
Sylabus przedmiotu Energetyka słoneczna:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Energetyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Energetyka słoneczna | ||
| Specjalność | energetyka odnawialnych źródeł energii | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Technologii Energetycznych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Sławomir Wiśniewski <Slawomir.Wisniewski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Agnieszka Garnysz-Rachtan <agnieszka.garnysz@zut.edu.pl>, Tomasz Kujawa <Tomasz.Kujawa@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy fizyki |
| W-2 | Podstawy matematyki |
| W-3 | Termodynamika i wymiana ciepła |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z parametrami charakteryzującymi promieniowanie słoneczne i przyrządami do jego pomiaru oraz geometrią słoneczną. |
| C-2 | Zapoznanie studentów z podziałem, budową, zasadą działania, parametrami przetworników energii do fototermicznej i fotowoltaicznej konwersji energii oraz sposobami wykorzystania energii promieniowania słonecznego. |
| C-3 | Zapoznanie studentów z podstawowymi zasadami projektowania, obliczeń, doboru i eksploatacji instalacji słonecznych |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Wykonanie projektu instalacji słonecznej dla określonych założeń wejśiowych | 25 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Wprowadzenie. Słońce - źródło energii. Charakterystyka i parametry promieniowania słonecznego. Energia słoneczna docierająca do przetwornika energii. Rodzaje przetworników energii. Płaskie kolektory cieczowe - budowa, zasada działania, straty energii, bilans energii, rozkłady temperatury w kolektorze. Płaskie powietrzne kolektory słoneczne. Kolektory próżniowe. Kolektory typu rura cieplna. Kolektory skupiające obrazowe i bezobrazowe. Magazynowanie energii cieplnej w instalacjach słonecznych. Kolektorowe instalacje: do: przygotowania c.w.u., przygotowania wody technologicznej, wspomagania ogrzewania. Bierne sposoby wykorzystania energii promieniowania słonecznego. Instalacje słoneczne specjalne (piece słoneczne, kominy słoneczne, ciepłownie i elektrownie słoneczne. Tendencje w rozwoju kolektorowych instalacji słonecznych. Ekonomiczne i ekologiczne aspekty stosowania kolektorowych instalacji słonecznych. Zjawisko fotowoltaiczne. Budowa ogniwa fotowoltaicznego. Rodzaje ogniw fotowoltaicznych. Technologie wytwarzania ogniw fotowoltaicznych. Moduły, panele, zestawy fotowoltaiczne. Charakterystyki prądowo -napięciowe. Wpływ temperatury modułu i natężenia promieniowania słonecznego. Falowniki. Rodzaje falowników. parametry pracy falowników. Kontrolery punktu MPPT. Kontrolery ładowania akumulatorów. Akumulatory. Instalacje PV dołączone i niedołączone do sieci. Wpływ zacienienia na pracę instalacji PV. Podstawowe zasady projektowania instalacji PV, programy wspomagające pracę projektową. Instalacje typu BIPV. Instalacje PV nadążne. Instalacje z koncentratorami promieniowania słonecznego. Zasady bezpiecznej eksploatacji instalacji PV. Ekonomiczne i ekologiczne aspekty budowy i eksploatacji instalacji PV. Kierunki rozwoju fotowoltaiki. | 25 |
| 25 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 25 |
| A-P-2 | Wykonanie obliczeń i przygotowanie projektu | 10 |
| A-P-3 | Uczestnictwo w konsultacjach | 2 |
| 37 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 25 |
| A-W-2 | Uczestnistwo w konsultacjach | 2 |
| A-W-3 | Praca własna studenta - przygotowanie do egzaminu. | 10 |
| A-W-4 | Egzamin. | 1 |
| 38 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z prezentacją multimedialną |
| M-2 | Projekt |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie wykładu w formie egzaminu pisemnego, system punktowy oceny egzaminu. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_2A_EOZE/03_W01 Student zna parametry charakteryzujące promieniowanie słoneczne i przyrządy do pomiarów tych parametrów oraz geometrię słoneczną | ENE_2A_W10, ENE_2A_W11 | — | — | C-1 | T-W-1 | M-1 | S-1 |
| ENE_2A_EOZE/03_W02 Student zna sposoby transformacji i przetworniki energii promieniowania słonecznego na użyteczne formy energii (ciepło, energia elektyryczna) | ENE_2A_W10, ENE_2A_W11 | — | — | C-2 | T-W-1 | M-1 | S-1 |
| ENE_2A_EOZE/03_W03 Student zna obszary zastosowań instalacji słonecznych | ENE_2A_W10, ENE_2A_W11 | — | — | C-2 | 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_2A_EOZE/03_U01 Umie okreslić ilość energii promieniowania słonecznego docierającego do przetwornika energii | ENE_2A_U07, ENE_2A_U09 | — | — | C-3 | T-P-1 | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
| ENE_2A_EOZE/03_U02 Umie zaprojektować instalkację słoneczną i określić efekt użyteczny jej działania. | ENE_2A_U12, ENE_2A_U01, ENE_2A_U07, ENE_2A_U09, ENE_2A_U13 | — | — | C-3 | T-P-1 | M-2, M-1 | S-2, S-1 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_2A_EOZE/03_K01 Potrafi profesjonalnie ocenić zlecone do wykonania zadanie z zakresu energetyki słonecznej | ENE_2A_K01 | — | — | C-3 | T-P-1 | M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_2A_EOZE/03_W01 Student zna parametry charakteryzujące promieniowanie słoneczne i przyrządy do pomiarów tych parametrów oraz geometrię słoneczną | 2,0 | Opanowanie materiału w zakresie poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia |
| 3,0 | Opanowanie materiału w zakresie poniżej 60-68% punktów możliwych do zdobycia | |
| 3,5 | Opanowanie materiału w zakresie poniżej 69-76% punktów możliwych do zdobycia | |
| 4,0 | Opanowanie materiału w zakresie poniżej 77-84% punktów możliwych do zdobycia | |
| 4,5 | Opanowanie materiału w zakresie poniżej 85-92% punktów możliwych do zdobycia | |
| 5,0 | Opanowanie materiału w zakresie poniżej 93-100% punktów możliwych do zdobycia | |
| ENE_2A_EOZE/03_W02 Student zna sposoby transformacji i przetworniki energii promieniowania słonecznego na użyteczne formy energii (ciepło, energia elektyryczna) | 2,0 | Opanowanie materiału w zakresie poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia |
| 3,0 | Opanowanie materiału w zakresie 60-68% punktów możliwych do zdobycia | |
| 3,5 | Opanowanie materiału w zakresie 69-76% punktów możliwych do zdobycia | |
| 4,0 | Opanowanie materiału w zakresie 77-840% punktów możliwych do zdobycia | |
| 4,5 | Opanowanie materiału w zakresie 84-92% punktów możliwych do zdobycia | |
| 5,0 | Opanowanie materiału w zakresie 93-100% punktów możliwych do zdobycia | |
| ENE_2A_EOZE/03_W03 Student zna obszary zastosowań instalacji słonecznych | 2,0 | Opanowanie materiału w zakresie poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia |
| 3,0 | Opanowanie materiału w zakresie 60-68% punktów możliwych do zdobycia | |
| 3,5 | Opanowanie materiału w zakresie 69-76% punktów możliwych do zdobycia | |
| 4,0 | Opanowanie materiału w zakresie 77-84% punktów możliwych do zdobycia | |
| 4,5 | Opanowanie materiału w zakresie 85-92% punktów możliwych do zdobycia | |
| 5,0 | Opanowanie materiału w zakresie 93-100% punktów możliwych do zdobycia |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_2A_EOZE/03_U01 Umie okreslić ilość energii promieniowania słonecznego docierającego do przetwornika energii | 2,0 | Opanowanie materiału w zakresie poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia |
| 3,0 | Opanowanie materiału w zakresie 60-68% punktów możliwych do zdobycia | |
| 3,5 | Opanowanie materiału w zakresie 69-76% punktów możliwych do zdobycia | |
| 4,0 | Opanowanie materiału w zakresie 77-84% punktów możliwych do zdobycia | |
| 4,5 | Opanowanie materiału w zakresie 85-92% punktów możliwych do zdobycia | |
| 5,0 | Opanowanie materiału w zakresie 93-100% punktów możliwych do zdobycia | |
| ENE_2A_EOZE/03_U02 Umie zaprojektować instalkację słoneczną i określić efekt użyteczny jej działania. | 2,0 | Opanowanie materiału w zakresie poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia |
| 3,0 | Opanowanie materiału w zakresie 60-68% punktów możliwych do zdobycia | |
| 3,5 | Opanowanie materiału w zakresie 69-76% punktów możliwych do zdobycia | |
| 4,0 | Opanowanie materiału w zakresie 77-84% punktów możliwych do zdobycia | |
| 4,5 | Opanowanie materiału w zakresie 85-92% punktów możliwych do zdobycia | |
| 5,0 | Opanowanie materiału w zakresie 93-100% punktów możliwych do zdobycia |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_2A_EOZE/03_K01 Potrafi profesjonalnie ocenić zlecone do wykonania zadanie z zakresu energetyki słonecznej | 2,0 | Nie |
| 3,0 | Tak | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Pluta Z., Podstawy teoretyczne fototermicznej konwersji energii słonecznej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2000
- Pluta Z., Słoneczne instalacje energetyczne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2007
- Klugmann-Radziemska, Fotowoltaika w teorii i praktyce, Wydawnictwo BTC, Legionowo, 2010
- Chwieduk D., Energetyka słoneczna budynku, Arkady, Warszawa, 2011
Literatura dodatkowa
- Nowak W., Stachel A.A., Borsukiewicz-Gozdur A., Zastosowania odnawialnych źródeł energii, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2008
- Lewandowski W.M., Proekologiczne źródła energii odnawialnej, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2001
- Wacławek M., Rodziewicz T., Ogniwa słoneczne wpływ środowiska naturalnego na ich pracę, WNT, Warszawa, 2011