SylabUZ

Wygeneruj PDF dla tej strony

Odnawialne i kogeneracyjne źródła energii - opis przedmiotu

Informacje ogólne
Nazwa przedmiotu Odnawialne i kogeneracyjne źródła energii
Kod przedmiotu 06.0-WE-EEP-OKŹE
Wydział Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki
Kierunek Efektywność energetyczna
Profil praktyczny
Rodzaj studiów pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
Semestr rozpoczęcia semestr zimowy 2017/2018
Informacje o przedmiocie
Semestr 6
Liczba punktów ECTS do zdobycia 7
Typ przedmiotu obowiązkowy
Język nauczania polski
Sylabus opracował
  • dr hab. inż. Marcin Jarnut, prof. UZ
Formy zajęć
Forma zajęć Liczba godzin w semestrze (stacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne) Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne) Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne) Forma zaliczenia
Wykład 30 2 - - Egzamin
Laboratorium 30 2 - - Zaliczenie na ocenę
Projekt 30 2 - - Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

Przekazanie wiedzy w zakresie rozproszonych układów wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej ze szczególnym uwzględnieniem źródeł odnawialnych i kogeneracyjnych. Ukształtowanie u studentów podstawowych umiejętności w zakresie doboru typu i wymiarowania układów miejscowego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Uświadomienie roli nowoczesnych wysokoefektywnych rozwiązań technicznych w działaniach służących realizacji polityki energetycznej ukierunkowanej na gospodarkę niskoemisyjną.     

Wymagania wstępne

Podstawy elektroenergetyki, fizyka techniczna, chemia, podstawy elektrotechniki i energoelektroniki.

Zakres tematyczny

Wprowadzenie do generacji rozproszonej. Cele polityki energetycznej RP i UE w zakresie wzrostu udziału energii ze źródeł odnawialnych. Legislacja krajowa i europejska w zakresie odnawialnych i kogeneracyjnych źródeł energii. Energetyka odnawialna. Podstawowe definicje. Techniczne, środowiskowe i formalne warunki implementacji źródeł odnawialnych.Układy kogeneracyjne i trójgeneracyjne. Skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w układach z silnikami gazowymi, turbinami gazowymi, silnikami Stirlinga i turbinami ORC. Sprężarki absorpcyjne. Energetyka wodna. Elektrownie przepływowe, szczytowo-pompowe, pływowe i „tidalne”. Wykorzystanie energii fal. Energetyka wiatrowa. Turbiny, mikrosiłownie i farmy wiatrowe. Energetyka słoneczna I. Cieplne i cieplno-elektryczne systemy solarne. Systemy biwalentne. Energetyka słoneczna II. Ogniwa, panele, mikrosiłownie i farmy fotowoltaiczne. Biomasa. Wykorzystanie biomasy do generacji energii cieplnej i elektrycznej. Biogaz. Wytwarzanie i dystrybucja biogazu. Biogazowe układy kogeneracyjne. Energetyka aerotermalna i geotermalna. Małe elektrownie i ciepłownie geotermalne. Pompy ciepła. Ogniwa paliwowe. Wytwarzanie i wykorzystanie wodoru. Miejscowe systemy wieloźródłowe. Systemy autonomiczne i systemy prosumenckie. Współpraca generacji rozproszonej z magazynami energii, koordynacja pracy źródeł rozproszonych. Elektrownia wirtualna (Virtual Power Plant). Rekuperacja. Odzyskiwania energii odpadowej w budownictwie i przemyśle. Mikroźródła. Pozyskiwanie energii z otoczenia. Podsumowanie wiadomości z zakresu energetyki rozproszonej z OZE.

Badanie właściwości energetycznych ogniw fotowoltaicznych. Badanie wpływu temperatury i częściowego zacienienia na właściwości energetyczne paneli fotowoltaicznych i systemów fotowoltaicznych. Badanie właściwości energetycznych mikrosiłowni wiatrowej z turbiną o pionowej osi obrotu. Badanie właściwości energetycznych mikrosiłowni wiatrowej z turbiną o poziomej osi obrotu. Badanie właściwości regulacyjnych generatorów synchronicznych do zastosowań w układach kogeneracyjnych. Badanie właściwości energetycznych ogniwa paliwowego. Badanie właściwości energetycznych mikroturbiny wodnej. Badanie właściwości ogniwa termoelektrycznego. Badanie właściwości przetwornika piezoelektrycznego. Badanie właściwości energetycznych przekształtników generatorowych z regulacją typu Maksimum Power Point Tracking (MPPT). Badanie właściwości funkcjonalnych i energetycznych układów energoelektronicznych do sprzęgania mikroźródeł w trybie pracy synchronicznej z siecią. Badanie właściwości funkcjonalnych i energetycznych układów energoelektronicznych do sprzęgania mikroźródeł w trybie pracy autonomicznej. Badanie właściwości układu automatyki zabezpieczeniowej źródeł synchronicznych. Zabezpieczenie antywyspowe.

Ocena potencjału energetycznego źródeł odnawialnych w określonej lokalizacji. Wyznaczanie współczynników oszczędności energii pierwotnej i wykorzystania paliw pierwotnych w układach kogeneracyjnych. Dobór elementów układu miejscowego wytwarzania energii wg zadanego kryterium i zadanego potencjału energetycznego w określonej lokalizacji.

Metody kształcenia

Wykład: wykład konwencjonalny (multimedialny), wykład problemowy

Laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne, praca w grupach

Projekt: metoda projektu, praca z dokumentem

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu Symbole efektów Metody weryfikacji Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład

W skład oceny końcowej wchodzą: ocena z egzaminu

Laboratorium

Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną z ocen cząstkowych wystawianych za wykonane przez studentów sprawozdanie z każdych zajęć laboratoryjnych.

Projekt

Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną z projektów opracowanych przez studenta w trakcie semestru.

Ocena końcowa

Ocena końcowa przedmiotu jest wyznaczana jako średnia arytmetyczna z ocen ze wszystkich form przedmiotu z wagą: wykład 50%, laboratorium 25% i projekt 25%.   

Literatura podstawowa

1.    Klugmann E., Klugmann-Radziemska E., Alternatywne źródła energii. Energetyka fotowoltaiczna, Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok, 1999.

2.    Lewandowski W., Proekologiczne źródła energii odnawialnej, WNT, Warszawa, 2001.

3.    Marecki J., Podstawy przemian energii, WNT, Warszawa, 1995.

4.    Luque A., Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, John Wiley & Sons, 2003.

5.    O'Hayre R., Fuel Cell Fundamentals, John Wiley & Sons, 2006.

Literatura uzupełniająca

Uwagi


Zmodyfikowane przez prof. dr hab. inż. Grzegorz Benysek (ostatnia modyfikacja: 30-06-2017 10:07)