Rok akademicki: 2014/2015 Kod: DIS s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Termodynamika techniczna Rok akademicki: 2014/2015 Kod: DIS s Punkty ECTS: 4 Wydział: Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Kierunek: Inżynieria Środowiska Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: - Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 3 Strona www: Osoba odpowiedzialna: prof. nadzw. dr hab. inż. Barbacki Antoni (barbacki@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: prof. nadzw. dr hab. inż. Barbacki Antoni (barbacki@agh.edu.pl) dr inż. Pająk Leszek (pajakl@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 ma ogólną wiedzę z zakresu termodynamiki oraz maszyn cieplnych IS1A_W02 M_W002 ma wiedzę o aktualnych trendach rozwojowych w dziedzinie wytwarzania energii cieplnej i elektrycznej IS1A_W13 M_W003 zna metody obliczania energii w procesach ciepłowniczych oraz kosztów jej wytwarzania IS1A_W15 M_W004 ma poszerzoną wiedzę z zakresu termodynamiki niezbędną do zrozumienia procesów produkcji energii i związanej z nimi emisją zanieczyszczeń IS1A_W22 Umiejętności M_U001 potrafi ocenić parametry energetyczne podczas różnych przemian termodynamicznych, potrafi ocenić charakter emisji w przypadku stosowania różnych źródeł energiii IS1A_U14 M_U002 potrafi ocenić wady i zalety rozwiązań przy produkcji energii elektrycznej i cieplnej IS1A_U01 1 / 5

2 M_U003 potrafi oszacować efekt energetyczny i ekologiczny dla konwencjonalnych i alternatywnych źródeł energii IS1A_U18 M_U004 samodzielnie wskazuje najlepsze rozwiązania z zakresu wykorzystania pomp ciepła IS1A_U17 Kompetencje społeczne M_K001 ma świadomość pozatechnicznych aspektów działalności energetycznej w tym jej wpływu na środowisko i zrównoważony rozwój IS1A_K02 M_K002 ma podstawy dla przekazywania rzetelnej informacji o korzyściach, uwarunkowaniach i barierach związanych z produkcją energii IS1A_K07 M_K003 umie dokonać wyboru technologii energetycznej optymalnej z punktu widzenia oszczędności paliw IS1A_K06 M_K004 ma świadomość potrzeby ciągłej aktualizacji swojej wiedzy dotyczącej problematyki energetycznej IS1A_K01 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 M_W003 M_W004 Umiejętności M_U001 ma ogólną wiedzę z zakresu termodynamiki oraz maszyn cieplnych ma wiedzę o aktualnych trendach rozwojowych w dziedzinie wytwarzania energii cieplnej i elektrycznej zna metody obliczania energii w procesach ciepłowniczych oraz kosztów jej wytwarzania ma poszerzoną wiedzę z zakresu termodynamiki niezbędną do zrozumienia procesów produkcji energii i związanej z nimi emisją zanieczyszczeń potrafi ocenić parametry energetyczne podczas różnych przemian termodynamicznych, potrafi ocenić charakter emisji w przypadku stosowania różnych źródeł energiii 2 / 5

3 M_U002 M_U003 M_U004 potrafi ocenić wady i zalety rozwiązań przy produkcji energii elektrycznej i cieplnej potrafi oszacować efekt energetyczny i ekologiczny dla konwencjonalnych i alternatywnych źródeł energii samodzielnie wskazuje najlepsze rozwiązania z zakresu wykorzystania pomp ciepła Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 M_K003 M_K004 ma świadomość pozatechnicznych aspektów działalności energetycznej w tym jej wpływu na środowisko i zrównoważony rozwój ma podstawy dla przekazywania rzetelnej informacji o korzyściach, uwarunkowaniach i barierach związanych z produkcją energii umie dokonać wyboru technologii energetycznej optymalnej z punktu widzenia oszczędności paliw ma świadomość potrzeby ciągłej aktualizacji swojej wiedzy dotyczącej problematyki energetycznej Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Spalanie i emisja Definicje i jednostki w procesach spalania, podstawy stechiometrii, substancje zanieczyszczające emitowane podczas procesów spalania, emisja przy stosowaniu różnych kategorii paliw, paliwa ekologiczne (alternatywne). Procesy ciepłownicze I zasada termodynamiki, rodzaje wymiany ciepła, wymienniki ciepła, grzejniki cieplne, moc termiczna i geotermalna, cieplne instalacje geotermalne. Entalpia cieczy i gazów Definicje i znaczenie entalpii, procesy krzepnięcia, parowania, skraplania i wrzenia, termodynamiczne przemiany wody, izobaryczny proces parowania, przemiany fazowe wody. Pompy ciepła Technologie pomp ciepła w Polsce, termodynamiczny obieg Carnota i Lindego, sprężarkowe pompy ciepła, absorpcyjne pompy ciepła, ekologia stosowania pomp ciepła. 3 / 5

4 II zasada termodynamiki i entropia Równanie Clapeyrona, reguła Gibbsa, praca techniczna i bezwzględna, II forma I zasady termodynamiki, definicja i znaczenie fizyczne entropi, wykres t-s, punkt krytyczny i potrójny. Przemiany charakterystyczne gazów doskonałych Przemiana izobaryczna, przemiana izotermiczna, pojęcie egzergii, przemiana izochoryczna, przemiana adiabatyczna. Silniki i turbiny parowe Obieg termodynamiczny Rankina, sprawność obiegu Rankina, moc i praca elektrociepłowni klasycznej, chłodnie kominowe, turbosprężarki i silniki turbospalinowe. audytoryjne Procesy spalania 1. Procesy spalania, jednostki i wielkości termodynamiczne w procesach spalania. 2. Obliczenia stechiometryczne w procesach spalania paliw. 3. Rodzaje i charakterystyka paliw. Przemiany termodynamiczne gazów 1. Pierwsza zasada termodynamiki: obliczanie energii wewnętrznej, entalpii i entropii. 2. Obliczanie pracy bezwzględnej, technicznej,entropii oraz ciepła przemian termodynamicznych gazów doskonałych. Maszyny i urządzenia ciepownicze w energetyce 1. Wyznaczanie efektywności energetycznej pomp ciepła sprężarkowych i absorpcyjnych, wymienniki ciepła. Stosowane ciepłownicze systemy geotermalne. 2. Analiza izobarycznego procesu parowania wody, otrzymywanie pary nasyconej i przegrzanej, punkt krytyczny i potrójny wody. 3. Analiza pracy silników i turbin cieplnych w cyklu Rankina w blokach energetycznych klasycznych elektrociepłowni. 4. Zasada działania turbin spalinowych i silników turbospalinowych. Sposób obliczania oceny końcowej ocena końcowa = średnia arytmetyczna ocen z egzaminu i ćwiczeń audytoryjnych Wymagania wstępne i dodatkowe Znajomość zagadnień z zakresu fizyki i matematyki Zalecana literatura i pomoce naukowe 1.Szargut J.: Termodynamika. PWN, Warszawa Szargut J.: Termodynamika techniczna. PWN, Warszawa Ochęduszko S.: Termodynamika stosowana. WNT, Warszawa Słupek S, Nocoń J.: Technika cieplna. Skrypt AGH nr 1277, Kraków Pawlik T, Słomska I.: Technika cieplna, Skrypt AGH nr 726, Kraków Gąsiorowski J, Radwański E, Zagórski J, Zgorzelski M.: Zbiór zadań z teorii maszyn cieplnych. WNT, Rubik M.: Pompy ciepła. O-I Technika instalacyjna w budownictwie, Warszawa Szarkowski A., Łatowski L.: Ciepłownictwo. WNT. Warszawa Recknagel H., Sprenger E., Schramek E.R.: Kompendium wiedzy: ogrzewnictwo, klimatyzacja, ciepła woda, chłodnictwo. OMNI SCALA, Wrocław / 5

5 10.Rubik M., Nowicki J., Chmielowski A., Pykaczyk S., Furtak Ł.: Centralne ogrzewanie, wentylacja, ciepła i zimna woda oraz instalacje gazowe w budynkach jednorodzinnych poradnik. Ośrodek Informacji "Technika Instalacyjna Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach lub kolokwium zaliczeniowe Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Udział w ćwiczeniach audytoryjnych Przygotowanie do zajęć Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 28 godz 2 godz 5 godz 14 godz 20 godz 40 godz 109 godz 4 ECTS 5 / 5