- Nazwa przedmiotu:
- Nowoczesne Źródła i Konwersja Energii Odnawialnej
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. Roman Domański, dr hab. inż. Tomasz Wiśniewski, prof. PW.
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Energetyka
- Grupa przedmiotów:
- Przedmioty obieralne
- Kod przedmiotu:
- ML.NS722
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2019/2020
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 4 punkty ECTS - 100 godzin, w tym:
1. Liczba godzin kontaktowych: 60, w tym:
a) wykład – 45 godz.,
b) ćwiczenia – 15 godz.,
c) konsultacje – 5 godz.
2. Praca własna studenta – 50 godzin, w tym:
a) 10 godz. – bieżące przygotowywanie się do ćwiczeń i wykładów (analiza literatury),
b) 10 godz. przygotowywanie się do kolokwium,
c) 30 godz. przygotowanie opracowania.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2,6 punktu ECTS - 60 godzin, w tym:
a) wykład – 45 godz.,
b) ćwiczenia – 15 godz.,
c) konsultacje – 5 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład45h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- -
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest nabycie przez studentów wiedzy i umiejętności związanymi z następującymi zagadnieniami:
1) Zasoby energetyczne świata z uwzględnieniem nowych źródeł organicznych gazu i oleju łupkowego.
2) Ocena zagrożeń ekologicznych wynikających z procesów konwersji energii.
3) Nowe i przyszłościowe technologie konwersji energii. Scenariusze wykorzystania źródeł odnawialnych. Słońce jako źródło energii. Termiczna konwersja energii promieniowania słonecznego na ciepło i energię elektryczną.
4) Nowoczesne układy fotowoltaiczne.
5) Biomasa jako źródło energii.
6) Wiatr jako źródło energii.
7) Hydroenergetyka klasyczna i rozproszona. Konwersja energii mechanicznej wód i oceanów.
8) Geotermia – realne możliwości i problemy.
9) Akumulacja energii ze źródeł odnawialnych.
10) Perspektywy wykorzystania źródeł odnawialnych i ich wpływ na środowisko.
- Treści kształcenia:
- Wprowadzenie – zasoby energetyczne Świata z uwzględnienie nowych źródeł organicznych gazu i oleju łupkowego. Ocena zasobów energetycznych, budowa scenariuszy energetycznych, ocena możliwości wdrażania nowych technologii energetycznych. Ocena zagrożeń ekologicznych wynikających z procesów konwersji energii. Poznanie nowych i przyszłościowych technologii konwersji
energii. Scenariusze wykorzystania źródeł odnawialnych. Słońce jako źródło energii, spectrum promieniowania słonecznego nad atmosferą i na powierzchni Ziemi. Ziemia jako źródło energii. Wymiana ciepła między Ziemią, Słońcem i przestrzenia kosmiczną.
Termiczna konwersja energii promieniowania słonecznego na ciepło i energię elektryczną. Kolektory słoneczne, rodzaje, układy kolektorowe, układa „parabolic trought”, systemy Fresnela, heliostaty i układy CRS, wieże słoneczne. Piece słoneczne – nowoczesne możliwości stosowania. Koncentratory słoneczne. Układy z silnikiem Strilinga. Fotoogniwa-rodzaje, nowe materiały. Nowoczesne układy fotowoltaiczne z soczewkami oraz wielowarstwowe. Charakterystyki fotoogniw. Nowoczesne układy fotowoltaiczne do pracy „off grid” i „on grid”. Fotowoltaika w kosmosie.
Biomasa – procesy fotosyntezy. Biomasa odpadowa, produkcja biopaliw, farmy energetyczne – genetyczne modyfikacje roślin do celów energetycznych, zagrożenia. Współspalanie – zagrożenia. Biogaz oraz biopaliwa.
Wiatr jako źródło energii, Współczesne siłownie wiatrowe, Układy do pracy „on i off grid”, zagadnienia współpracy z siecią, akumulacja energii. Mikro siłownie wiatrowe.
Hydroenergetyka klasyczna i rozproszona. Systemy małej energetyki wodnej. Konwersja energii mechanicznej wód i oceanów – zasoby, nowoczesne układy konwersji energii. OTEC.
Geotermia – realne możliwości i problemy. Zakres stosowania, czynniki robocze, układy niskotemperaturowe. Pompy ciepła i akumulacja energii w gruncie i formacjach wodonośnych. Technologia „hot dry rock”.
Nowoczesne źródła energii odnawialnej w budownictwie. Hybrydowe układy źródeł odnawialnych. Akumulacja energii ze źródeł odnawialnych. Perspektywy wykorzystania źródeł odnawialnych i ich wpływ na środowisko.
- Metody oceny:
- Kolokwium, ocena przygotowanego przez studenta opracowania na zadany temat.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- -
- Witryna www przedmiotu:
- www.itc.pw.edu.pl
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka ML.NS722_W1
- Student zna zasoby energetyczne Świata, zagrożenia ekologiczne związane z procesami konwersji energii, zna nowe i przyszłościowe technologie konwersji energii, wie w jaki sposób działają urządzenia energetyki odnawialnej.
Weryfikacja: Test
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E1_W18
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka ML.NS722_W1
- Student zna zasoby energetyczne Świata, zagrożenia ekologiczne związane z procesami konwersji energii, zna nowe i przyszłościowe technologie konwersji energii, wie w jaki sposób działają urządzenia energetyki odnawialnej.
Weryfikacja: Test
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E1_W23
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka ML.NS722_U1
- Student potrafi dobierać i stosować urządzenia wykorzystujące technologie energetyki odnawialnej.
Weryfikacja: Test, ocena opracowania.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E1_U28
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka ML.NS722_K1
- Student rozumie potrzebę wykorzystywania nowoczesnych źródeł energii w aspekcie wpływu tego działania na środowisko.
Weryfikacja: Test.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E1_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe: