Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Podstawy fotowoltaiki
Koordynator przedmiotu:
dr inż. / Mariusz Sarniak / adiunkt
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Mechanika i Budowa Maszyn
Grupa przedmiotów:
Obieralne
Kod przedmiotu:
MS2A_21/01
Semestr nominalny:
3 / rok ak. 2013/2014
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykłady: liczba godzin według planu studiów - 30, zapoznanie ze wskazaną literaturą - 20, przygotowanie do kolokwium - 10, razem - 60; Razem - 60
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykłady - 30 h = 1,2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
0
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
-
Limit liczby studentów:
Wykład: min. 15
Cel przedmiotu:
Celem nauczania przedmiotu jest uzyskanie przez studentów wiedzy na temat budowy typowych systemów fotowoltaicznych oraz przygotowanie do samodzielnego projektowania systemów fotowoltaicznych, zasilających urządzenia autonomiczne małej mocy.
Treści kształcenia:
W1 - Podstawowe informacje o fotowoltaice. W2 - Charakterystyka promieniowania słonecznego (Słońce i stała słoneczna; Ziemia i atmosfera ziemska; bilans energetyczny Ziemi; rozkład widmowy promieniowania słonecznego; rodzaje promieniowania słonecznego; czas słoneczny, miejscowy i strefowy; geometria układu Słońce – odbiornik; potencjał promieniowania słonecznego w Polsce). W3 - Ogniwa fotowoltaiczne – klasyfikacja. Podstawy funkcjonowania krzemowego ogniwa PV. Budowa typowych ogniw fotowoltaicznych. Model matematyczny ogniwa PV. W4 - Charakterystyka ogniwa PV. Podstawowe typy ogniw PV. Układy fotowoltaiczno-fototermiczne – PV/T. W5 - Budowa modułów, paneli i generatorów PV. Budowa systemów fotowoltaicznych. Autonomiczne systemy zasilania. W6 - Fotowoltaiczne systemy zasilania dołączone do sieci. Najważniejsze parametry charakteryzujące funkcjonowanie systemów PV. W7 - Systemy zarządzania energią. Komputerowe wspomaganie projektowania systemów fotowoltaicznych. W8 - Metodyka przykładowych badań ogniw PV. W9 - Metody magazynowania energii elektrycznej. Warunki dołączania systemów PV do sieci. Analiza ekonomiczna i ekologiczna cyklu życia systemów PV. W10 - Prawne instrumenty wsparcia dla helioelektroenergetyki. Perspektywy rozwoju fotowoltaiki w Polsce i na świecie.
Metody oceny:
Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnych ocen z dwóch sprawdzianów testowych, które zostaną przeprowadzone w połowie i pod koniec semestru. Sprawdzian nr 1 obejmuje wykłady: W1-W4, a sprawdzian nr 2 obejmuje wykłady: W5-W10. Poprawianie sprawdzianów będzie możliwe w formie ustnej na konsultacjach u prowadzącego zajęcia. Ocena końcowa będzie średnią arytmetyczną ocen ze sprawdzianów. Za szczególnie aktywny udział w zajęciach, np. przygotowanie pokazu samodzielnie skonstruowanego systemu fotowoltaicznego, ocena łączna może zostać podniesiona o jeden stopień. Pozostałe warunki zaliczenia i oceny określa Regulaminem Studiów w PW.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Materiały szkoleniowe: „Szkolenia z dziedziny fotowoltaiki”. Realizowane w ramach projektu SOLTRAIN (kontrakt nr Altener 4.1030/Z/02-67) z programu ALTENER. Warszawa, 7-8-XII-2004. 2. Strona internetowa poświęcona problematyce fotowoltaicznej, prowadzona przez Centrum Fotowoltaiki Politechniki Warszawskiej, @: http://www.pv.pl. 3. Messenger R., Ventre J.: Photovoltaic Systems Engineering, Second Edition, CRC Press, 2003. 4. Sarniak M.: Podstawy fotowoltaiki, Oficyna Wydawnicza PW, 2008. 5. Pluta Z.: „Podstawy teoretyczne fototermicznej konwersji energii słonecznej”. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2000. 6. Pluta Z.: „Słoneczne instalacje energetyczne”. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 2003. 7. Smoliński Sł.: „Fotowoltaiczne źródła energii i ich zastosowania”. Wydawnictwo SGGW, 1998. 8. Klugmann E., Klugmann-Radziemska E.: „Alternatywne źródła energii. Energetyka fotowoltaiczna”. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko. Białystok, 1999.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
Program studiów opracowany na podstawie programu nauczania zmodyfikowanego w ramach Zadania 38 Programu Rozwojowego Politechniki Warszawskiej.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W01_02
Zna szczegółowo zjawiska zachodzące w typowym złączu półprzewodnikowym p-n. Potrafi szczegółowo wyjaśnić zjawisko fotowoltaiczne.
Weryfikacja: Sprawdzian nr 1.
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_W01_02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01
Efekt W02_01
Ma szczegółową wiedzę z zakresu niekonwencjonalnych źródeł energii, a w szczególności umie wykorzystywać energię słoneczną, która jest generowana w modułach fotowoltaicznych.
Weryfikacja: Sprawdzian nr 1.
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_W02_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W02
Efekt W07_01
Zna oprogramowanie służące do komputerowego wspomagania projektowania systemów fotowoltaicznych.
Weryfikacja: Sprawdzaian nr 2.
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_W07_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt U01_01
Potrafi śledzić informacje o nowych trendach w fotowoltaice w literaturze polskojęzycznej i obcej. Potrafi korzystać również z zasobów internetowych.
Weryfikacja: Sprawdzian nr 2.
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_U01_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U01

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt K06_01
Potrafi myśleć w sposób kreatywny i przedsiębiorczy i jest w stanie określić opłacalność przedsięwzięć projektowych w zakresie fotowoltaiki.
Weryfikacja: Sprawdzian nr 2.
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_K06_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K06