Rok akademicki: 2012/2013 Kod: STC s Punkty ECTS: 2. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Energetyka cieplna Rok akademicki: 2012/2013 Kod: STC s Punkty ECTS: 2 Wydział: Energetyki i Paliw Kierunek: Technologia Chemiczna Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 5 Strona www: Osoba odpowiedzialna: prof. nadzw. dr hab. inż. Górski Jan (jagorski@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: prof. nadzw. dr hab. inż. Górski Jan (jagorski@agh.edu.pl) mgr inż. Siwek Tomasz (siwek@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Student potrafi zastosować właściwe metody termodynamiki technicznej do modelowania procesów oraz obiegów cieplnych TC1A_W03, TC1A_W07 M_W002 Student dysponuje wiedzą w zakresie podstaw energetyki cieplnej, obejmującej układy i urządzenia cieplne, a w szczególności ma ugruntowaną wiedzę dotyczącą doboru czynników obiegowych TC1A_W02, TC1A_W03 Umiejętności M_U001 - opracować model i przeprowadzić komputerową symulację maszyn i silników, a także określić ich wskaźniki pracy; - praktycznie posługiwać się specjalistycznym oprogramowaniem do symulacji obiegów cieplnych TC1A_U07, TC1A_U09, TC1A_U10, TC1A_U24 1 / 5

2 M_U002 - wyjaśnić zasady działania urządzeń, instalacji i siłowni cieplnych; - określić istotne wskaźniki efektywności energetycznej obiegów cieplnych TC1A_U07, TC1A_U09, TC1A_U10 Kompetencje społeczne M_K001 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy techniczne. TC1A_K04 Wykonanie ćwiczeń, Zaangażowanie w pracę zespołu M_K002 Student angażuje się w dyskusję w grupie, jak również z prowadzącym, i potrafi dobrze sformułować swoje argumenty. TC1A_K04, TC1A_K06 zajęciach, Udział w dyskusji Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 Umiejętności M_U001 M_U002 Student potrafi zastosować właściwe metody termodynamiki technicznej do modelowania procesów oraz obiegów cieplnych Student dysponuje wiedzą w zakresie podstaw energetyki cieplnej, obejmującej układy i urządzenia cieplne, a w szczególności ma ugruntowaną wiedzę dotyczącą doboru czynników obiegowych - opracować model i przeprowadzić komputerową symulację maszyn i silników, a także określić ich wskaźniki pracy; - praktycznie posługiwać się specjalistycznym oprogramowaniem do symulacji obiegów cieplnych - wyjaśnić zasady działania urządzeń, instalacji i siłowni cieplnych; - określić istotne wskaźniki efektywności energetycznej obiegów cieplnych / 5

3 Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 Student potrafi konstruktywnie współpracować w zespole rozwiązującym problemy techniczne. Student angażuje się w dyskusję w grupie, jak również z prowadzącym, i potrafi dobrze sformułować swoje argumenty Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 1. Paliwa i zasoby energii podział i podstawowe wskaźniki. 2. Bilansowanie substancji i energii w układach otwartych. 3. Obiegi parowe i gazowe charakterystyka oraz podstawowe wskaźniki. 4. Siłownie parowe układy podstawowe i metody ich doskonalenia. 5. Kotły typy, budowa i przeznaczenie. 6. Skraplacze, pompy, regeneratory i układy pomocnicze elektrowni. 7. Turbiny parowe budowa, działanie i zastosowania. 8. Turbiny gazowe i ich zastosowania w energetyce przemysłowej. 9. Układy parowo-gazowe w systemach kogeneracji. 10. Silniki spalinowe charakterystyka i wykorzystanie. 11. Urządzenia ziębnicze układy parowe i absorpcyjne. 12. Pompy ciepła i systemy geotermalne. 13. Magazynowanie energii i odzysk ciepła odpadowego. 14. Przyszłościowe technologie energetyczne. 15. Sieci cieplne. Energetyka a środowisko. audytoryjne 1. Zadania tekstowe oraz obliczania prostych układów oraz maszyn i urządzeń cieplnych z wykorzystaniem tablic i wykresów właściwości czynników termodynamicznych oraz dostępnych pakietów obliczeniowych (TESTtherm, CamelPro, Coolpack, GATEcycle), w szczególności obejmujące: a. Właściwości cieplne oraz przemiany par i gazów (2 h) - student potrafi zapisać i omówić charakterystyczne parametry czynnika roboczego oraz wskaźniki charakteryzujące proces konwersji energii - student potrafi zastosować właściwy model matematyczny czynnika oraz sposób określania jego właściwości - student potrafi bilansować masę i energię w dowolnym stanie oraz strumienie ciepła i pracy w odniesieniu do typowej przemiany oraz jednostki ilości i składu substancji b. Obieg parowy Rankine a i jego modyfikacje (3 h) - student potrafi przedstawić schemat prostej i rozbudowanej wersji układu siłowni parowej ze szczególnym uwzględnieniem przegrzewu międzystopniowego, upustów i mieszania - student potrafi określić moc i sprawność siłowni parowej, w tym z czynnikiem organicznym (ORC) 3 / 5

4 c. Bilans cieplny kotła parowego i skraplacza (2h) - student potrafi zapisać równania bilansu masy i energii dla podstawowych zespołów siłowni parowej, w tym kotła parowego i kotła odzyskowego, regeneratora i skraplacza d. Turbiny i siłownie gazowe (2 h) - student potrafi omówić zasadę działania oraz opracować model cyklu pracy prostej turbiny gazowej, w tym z uwzględnieniem wpływu składu i temperatury gazów na wskaźniki obiegu, e. Silniki spalania wewnętrznego i zewnętrznego (2 h) - student potrafi objaśnić działanie silnika z zapłonem samoczynnym i iskrowym z uwzględnieniem wpływu sposobu jego zasilania oraz strat f. Pompy ciepła i urządzenia chłodnicze (2h) - student potrafi dobrać i podać charakterystykę czynnika obiegowego dla układu ziębniczego oraz pompy ciepła o określonym zastosowaniu - zapisać i zamodelować sprężarkowy obieg 1-stopniowy pompy ciepła oraz ziębiarki przy wykorzystaniu tablic, wykresów oraz pakietów programowych g. Odzysk, przesyłanie i magazynowanie ciepła (2h) - student potrafi wykonać proste obliczenia oraz dobór kotła odzyskowego oraz wymiennika regeneracyjnego - student umie wyjaśnić cel i zasady magazynowania ciepła z uwzględnieniem doboru czynnika oraz wykorzystania przemian fazowych w tych procesach - student zna podstawy przesyłania i transformacji parametrów nośników ciepła. Sposób obliczania oceny końcowej Ocena z ćwiczeń audytoryjnych oraz z ocena końcowa zaliczenia na podstawie testu (T) i aktywności udziału w wykładach (W) obliczane są następująco: procent uzyskanych punktów przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH. Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona powyższych ocen: OK = w [0,6 C + 0,4 T] + 0,1 W w = 1 dla I terminu, w = 0,9 dla II terminu, w = 0,8 dla III terminu; 0 W 5. Wymagania wstępne i dodatkowe Wymagana znajomość podstaw termodynamiki technicznej. Podstawowa znajomość technik komputerowych. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Laudyn D., Pawlik M., Strzelczyk F.: Elektrownie, WNT, Warszawa Gnutek Z., Kordylewski W.: Maszynoznawstwo energetyczne, Oficyna Wyd. Pol. Wrocławskiej, Słupek S., Nocoń J., Buczek A.: Technika Cieplna, Skrypt Uczelniany AGH, Chmielniak T.: Technologie energetyczne. Wyd. Pol. Ślaskiej, Gliwice, Marecki J.: Podstawy przemian energetycznych. WNT, Warszawa, Gutkowski K. Chłodnictwo i klimatyzacja, WNT, Warszawa, Rubik M.: Pompy ciepła. Poradnik, Wyd. Instal, Warszawa, Szargut J.: Termodynamika techniczna, Wyd. Pol. Śląskiej, Gliwice, Hobler T.: Ruch ciepła i wymienniki, WNT, Warszawa, Energy and Power, Mechanical Engineers Handbook, Third Edition, (Ed. by M. Kutz), Wiley, 2006 Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu 4 / 5

5 Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Udział w ćwiczeniach audytoryjnych Przygotowanie do zajęć Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 60 godz 2 ECTS 5 / 5