Nazwa przedmiotu: OPTYMALIZACJA TERMOEKONOMICZNA W ENERGETYCE Termoeconomic Analysis of Thermal Systems in Power Engineering Kierunek: ENERGETYKA Rodzaj przedmiotu: specjalności obieralny Rodzaj zajęć: wykład, ćwiczenia, laboratorium I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU Forma studiów: stacjonarne Poziom kwalifikacji I stopnia Liczba godzin/tydzień: 2W, 1C, 1L Kod przedmiotu: E_mso_9A Rok: III Semestr: VII Liczba punktów: 4 ECTS PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE C1. Zapoznanie studentów z metodami rachunku kosztów inwestycji cieplnych. C2. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności w zakresie obliczania kosztów wyrównanych produktów systemów cieplnych. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Wiedza z zakresu termodynamiki obiegi cieplne. 2. Wiedza z zakresu ekonomii cena, koszt, kategorie kosztów. 3. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji technicznej. 4. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie. 5. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań. EFEKTY KSZTAŁCENIA EK 1 posiada wiedzę teoretyczną z zakresu doboru obiegów cieplnych i projektowania systemów energetycznych, EK 2 posiada wiedzę teoretyczną z zakresu rachunku efektywności inwestycji i wskaźników oceny EK 3 posiada wiedzę teoretyczną z zakresu rachunku kosztów systemów energetycznych, EK 4 posiada wiedzę teoretyczną z zakresu metody wymaganego przychodu RRM, EK 5 zna podstawowe rodzaje kosztów systemów energetycznych, EK 6 zna metody szacowania TCI całkowitego kosztu inwestycji i kosztu zakupu sprzętu PEC EK 7 zna metodę szacowania kosztów opartych na PEC, ONSC oraz metody modułów aparaturowych i potrafi je wykorzystać do analizy kosztów układów cieplnych, EK 8 potrafi korzystać z oprogramowania komercyjnego i otwartego do obliczeń sprawności i kosztów obiegów cieplnych EK 9 potrafi opracować wyniki obliczeń przeprowadzonych w czasie realizacji ćwiczeń, dokonać oceny wyników, wyciągnąć prawidłowe wnioski i przygotować sprawozdanie.
TREŚCI PROGRAMOWE Liczba Forma zajęć WYKŁAD godzin W 1,2 Podstawowe zagadnienia z zakresu rachunku efektywności inwestycji 2 W 3,4 Omówienie podstawowych wskaźników efektywności ekonomicznej, w tym, 2 NPV, IRR, DPBP, RRM W 5,6 Metodyka analizy i wyceny rynkowej ciepła, energii. Wpływ kosztów eksploatacji 2 oraz cen nośników energii na wartość rynkową instalacji energetycznych W 7,10 Założenia analizy ekonomicznej, wartość pieniądza w czasie, amortyzacja i 4 podatki, W 11,12 Specyfika projektowania systemów energetycznych, miejsce i rodzaje 2 rachunku kosztów w projektowaniu systemów energetycznych, analiza przypadku dla układu kogeneracyjnego, analiza SWOT W 13,14 Założenia metody wymaganego przychodu RRM 2 W 15,16 koszty stałe i zmienne inwestycji energetycznych, metody szacowania TCI 2 całkowitego kosztu inwestycji, składniki całkowitego kosztu inwestycji, metody szacowania kosztu zakupu sprzętu PEC nomogramy, współczynniki skalowania, pakiety oprogramowania W 17,18 analiza przebiegu inwestycji (cash flow diagram), porównanie metod 2 szacowania kosztów opartych na PEC, ONSC oraz metody modułów aparaturowych. W 19, 20 koszt kapitału finansującego i inwestycję i wpływ polityki podatkowej 2 W 21, 24 metodyka obliczania założonego przychodu 4 W 25, 26 rachunek efektywności inwestycji, metody analizy ryzyka 2 W 27, 30 efektywność energetyczna modernizacji elektrowni i elektrociepłowni 4 Razem 30 Forma zajęć ĆWICZENIA RACHUNKOWE C 1,2 - Omówienie środowiska IPSEpro 2 C 3,4 Omówienie obliczeniowych metod bilansowych obiegów cieplnych 2 C 5,6 Obliczenia regeneracyjnych wymienników ciepła 2 C 7 Obliczenia dyskonta 1 C 8 Obliczenia współczynnika zwrotu kapitału 1 C 9 Obliczenia amortyzacji 1 C 10-11 Obliczenia wyrównywania kosztów inwestycji 2 C 12-13 Obliczenia kosztów instalacji energetycznych metodą modułów aparaturowych 2 C 14-15 Prezentacja otrzymanych wyników analizy termoekonomicznej 2 Razem 15 Forma zajęć LABORATORIUM L 1-3 Obsługa programu IPSEpro, wykorzystanie bibliotek modułów 3 L 4-6 Modelowanie i obliczenia prostych obiegów cieplnych, implementacja do IPSE Pro 3 L 7-8 Wprowadzenie do metody RRM, definiowanie założeń, implementacja do arkusza 2 Excel L 9.Szacowanie kosztów TCI, implementacja do arkusza Excel, 1 L 10 Szacowanie zmiany kosztów w czasie, implementacja do arkusza Excel 1 L 11-12 Procedura wyrównywania kosztów w czasie, implementacja do arkusza Excel 2 L 13 Oszacowanie kosztu jednostkowego produktu głównego, implementacja do 1 arkusza Excel L 14-15 Zastosowanie metody RRM do prostych obiegów cieplnych analiza termoekonomiczna, 2 wykorzystanie modułu IPSE Economy, analiza wyników Razem 15 2
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE 1. wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych 2. materiały wykładowe 3. ćwiczenia rachunkowe 4. ćwiczenia laboratoryjne, opracowanie sprawozdań z realizacji przebiegu ćwiczeń 5. instrukcje do wykonania ćwiczeń laboratoryjnych 6. stanowiska komputerowe i oprogramowanie do realizacji ćwiczeń laboratoryjnych SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F1. ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych F2. ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń rachunkowych F3. ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych objętych programem nauczania F4. ocena aktywności podczas zajęć P1. ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji uzyskanych wyników zaliczenie na ocenę* P2. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu kolokwium - test *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Godziny kontaktowe z prowadzącym Konsultacje Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie do ćwiczeń rachunkowych Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych (czas poza zajęciami laboratoryjnymi Przygotowanie do kolokwium z wykładu Średnia liczba godzin na zrealizowanie aktywności 30W 15 C 15L 60 h 5 h 10 h 7,5 h 7,5 h Suma 100 h SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU 4 ECTS Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego 2,60 ECTS Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i projektowych 2,00 ECTS LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA 1. Bejan A. Tsatsaronis G., Moran M., Thermal Design and Optimization, John Wiley&Sons, 1996 2. Bartnik R., Rachunek efektywności techniczno-ekonomicznej w energetyce zawodowej, Politechnika Opolska, 2008 3. Rogowski W., Rachunek efektywności inwestycji, Wyzwania teorii i potrzeby praktyki, Wolters Kluwer, 2013 4. Drobniak S. Elsner W.: Optymalizacja termoekonomiczna materiały wykładowe, 2013 5 h 5 h 3
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL) 1. Prof. dr hab. inż. Stanisław DROBNIAK drobniak@imc.pcz.pl 2. Dr hab. inż. Witold ELSNER, prof. PCz welsner@imc.pcz.pl MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia EK 1 EK 2-6 EK 7 EK 8 EK 9 Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) K_W14 K_W15 K_U25 K_W15 K_W15 K_U22 K_W30 K_U05 K_U21 Cele przedmiotu C1, C2 C1, C2 C1, C2 Treści programowe W11-12 W15-18 C1-6 W1-14, W19-25 C7-15 W1-10 W19-30 L1-15 Narzędzia dydaktyczne C1, C2 L1-15 4, 5, 6 C2 L1-15 4, 5, 6 Sposób oceny 1, 2, 3 P2, F2, F4 1, 2,3 P2, F2, F4 1, 2, 4, 5, 6 P2, F4 F1-4, P1 F1-4 P1 4
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY Efekty kształcenia Na ocenę 2 Na ocenę 3 Na ocenę 4 Na ocenę 5 EK1, EK2,EK3 Student opanował wiedzę z zakresu doboru obiegów cieplnych i projektowania systemów energetycznych, rachunku efektywności inwestycji i wskaźników oceny, rachunku kosztów systemów energetycznych, i udowodnił to poprawnymi ami na pytania testowe poniżej 50 % od 50 do 71 % od 72 do 91 % powyżej 91 % EK4, EK5, EK6, EK7, Student opanował wiedzę z zakresu metody wymaganego przychodu RRM, zna podstawowe rodzaje kosztów systemów energetycznych, zna metody szacowania TCI całkowitego kosztu inwestycji i kosztu zakupu sprzętu PEC, zna metody szacowania kosztów opartych na PEC, ONSC oraz metody modułów aparaturowych i potrafi je wykorzystać do analizy kosztów układów cieplnych i udowodnił to poprawnymi ami na pytania testowe poniżej 50 % od 50 do 71 % od 72 do 91 % powyżej91 % 5
EK8, 9 Student potrafi efektywnie zastosować oprogramowanie komercyjne do obliczeń sprawności i kosztu obiegów cieplnych, potrafi prawidłowo ocenić otrzymane wyniki, potrafi przygotować sprawozdanie i prezentować i dyskutować wyniki własnych działań Student nie potrafi opracować sprawozdania ani zaprezentować wyników swoich badań Student wykonał sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia, ale nie potrafi dokonać interpretacji oraz analizy wyników własnych badań Student wykonał sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia, potrafi prezentować wyniki swojej pracy oraz dokonuje ich analizy Student wykonał sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia, potrafi w sposób zrozumiały prezentować, oraz dyskutować osiągnięte wyniki Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej. III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE Wszelkie informacje dla studentów kierunku ENERGETYKA dotyczące przedmiotu, jego zaliczenia, konsultacji są przekazywane podczas pierwszych zajęć oraz umieszczone są na tablicach informacyjnych Instytutu Maszyn Cieplnych. 6