Wytwarzanie energii elektrycznej

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu
ELEKTROTECHNIKA
(Nazwa kierunku studiów)
Przedmiot: Wytwarzanie energii elektrycznej
Typ przedmiotu/modułu:
Rok: trzeci
Kod przedmiotu: E33/1_D
obowiązkowy
obieralny
X
Semestr: szósty
Nazwa specjalności: Przetwarzanie i użytkowanie energii elektrycznej,
Automatyzacja i elektryfikacja podziemi kopalń
Studia stacjonarne
X
Studia niestacjonarne
Rodzaj zajęć:
Liczba godzin:
Wykład
15
Ćwiczenia
Laboratorium
15
Projekt
Liczba punktów ECTS:
2
C1
C2
C3
1
EK1
EK2
EK3
EK4
EK5
EK6
Cel przedmiotu
Zapoznanie studenta perspektywami rozwoju energetyki zawodowej w nawiązaniu
do problemu kurczenia się światowych zasobów surowców energetycznych oraz negatywnego
wpływu energetyki na środowisko naturalne.
Zapoznanie studenta ze sposobami i charakterystyką sposobów wytwarzania energii
elektrycznej na skalę przemysłową.
Zapoznanie studenta ze sposobami poprawy sprawności klasycznych elektrowni
i niekonwencjonalnymi sposobami wytwarzania energii.
Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji
Wiedza z zakresu elektrotechniki – podstawowe wiadomości nt. urządzeń i maszyn
elektrycznych, a w szczególności – konstrukcji i zasady działania generatorów i
transformatorów.
Efekty kształcenia
W zakresie wiedzy:
Potrafi wymienić i scharakteryzować podstawowe surowce energetyczne oraz na tej podstawie
podaje perspektywy rozwoju energetyki.
Potrafi wymienić i scharakteryzować etapy przetwarzania energii, realizujące je urządzenia
techniczne i sprawność elektrowni cieplnych oraz zna sposoby poprawy ich efektywności.
Potrafi wymienić i scharakteryzować ekologiczne sposoby wytwarzania energii na skalę
przemysłową.
Potrafi wymienić i scharakteryzować niekonwencjonalne sposoby wytwarzania energii mogące
mieć w przyszłości kluczowe znaczenie dla energetyki zawodowej.
W zakresie umiejętności:
Rozpoznaje podstawowe elementy instalacji elektrowni i określa ich rolę w procesie
wytwarzania energii elektrycznej.
W zakresie kompetencji społecznych:
Docenia rolę energetyki przemysłowej i ma świadomość konieczności oszczędzania energii
elektrycznej w obliczu kurczenia się światowych zasobów surowców energetycznych i
negatywnego wpływu elektrowni na środowisko naturalne.
Treści programowe przedmiotu
Forma zajęć – wykłady
Treści programowe:
W1
W2
W3
W4
W5
W6
W7
W8
W9
Rola energetyki w życiu człowieka. Surowce energetyczne i perspektywy rozwoju
energetyki. Wpływ energetyki zawodowej na środowisko naturalne.
Sposoby wytwarzania energii elektrycznej. Klasyfikacja i ogólna zasada działania
różnych elektrowni.
Zasady termodynamiki i przemiany gazu doskonałego. Para wodna i jej
właściwości. Obiegi cieplne: silników cieplnych.
Zasada działania elektrowni konwencjonalnej na paliwo stałe. Sprawność
elektrowni i sposoby jej poprawy. Skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej.
Elektrownie parowo–gazowe. Zasada działania elektrowni jądrowych.
Energetyka odnawialna. Zasada działania elektrowni wodnych, typy elektrowni i
rodzaje turbin wodnych. Wykorzystanie fal i pływów morskich do produkcji energii
elektrycznej. Elektrownie wiatrowe, geotermalne i słoneczne.
Inne sposoby wytwarzania energii elektrycznej - generatory magneto–hydrodynamiczne (MHD) i ogniwa paliwowe.
Układy elektryczne elektrowni. Praca elektrowni w systemie
elektroenergetycznym. Krajowa sieć dystrybucyjna i lokalizacja głównych obiektów
energetyki zawodowej.
Kolokwium sprawdzające.
Suma godzin:
Liczba
godzin:
2
2
2
2
1
2
1
2
1
15
Forma zajęć – laboratorium
Treści programowe:
L1
L2
L3
L4
Proces przetwarzania energii chemicznej węgla kamiennego na energię cieplną
wody (Miejskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej w Chełmie).
Wytwarzanie energii elektrycznej w zespole turbina gazowa-generatorsynchroniczny oraz zespole kocioł odzysknicowy-turbina parowa-generator
synchroniczny (Elektrociepłownia Lublin-Wrotków).
Praca małej przepływowej elektrowni wodnej (Zamojska Korporacja Energetyczna
obiekt w Nieliszu).
Prezentacja opracowanych sprawozdań, kolokwia sprawdzające. Zaliczenie
Laboratorium.
Suma godzin:
Liczba
godzin:
4
4
4
3
15
Narzędzia dydaktyczne
1
2
F1
P1
P2
Wykład multimedialny.
Laboratorium obserwacyjne na funkcjonujących obiektach energetyki.
Sposoby oceny
Ocena formująca:
Oceny z odpowiedzi w trakcie poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych.
Ocena podsumowująca:
Kolokwium sprawdzające wiedzę teoretyczną z wykładu.
Ocena wypadkowa z kolokwiów sprawdzających i sporządzonych indywidualnie sprawozdań.
Obciążenie pracą studenta
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z wykładowcą, realizowane
w formie zajęć dydaktycznych – łączna liczba
godzin w semestrze
Godziny kontaktowe z wykładowcą realizowane w
formie (np. konsultacji) – łączna liczba godzin w
semestrze
Przygotowanie się do zajęć – łączna liczba godzin
w semestrze
Suma
Sumaryczna liczba punktów ECTS dla przedmiotu
1
2
3
4
5
Średnia liczba godzin na realizowanie aktywności
30
30
2
Literatura podstawowa i uzupełniająca
Paska J.: Wytwarzanie energii elektrycznej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej,
Warszawa 2005 r.
Kaproń H.: Przemiany energetyczne – Wybrane zagadnienia Wydawnictwo Politechniki
Lubelskiej, Lublin 2005 r.
Laudyn D., Pawlik M., Strzelczyk F.: Elektrownie. WNT, Warszawa 1995 r.
Paska J.: Elektrownie jądrowe. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1990
r.
Marecki J.: Podstawy przemian energetycznych. WNT, Warszawa 1995 r.
Efekt
kształcenia
Macierz efektów kształcenia
EK1
EK2
EK3
EK4
EK5
EK6
Odniesienie
danego efektu
kształcenia do
efektów
zdefiniowanych
dla całego
programu (PEK)
Stopień w jakim
efekty
kształcenia
związane są
z przedmiotem
E1A_W22
E1A_W25
E1A_W20
E1A_W23
E1A_W20
E1A_W24
E1A_W20
E1A_W23
E1A_W24
E1A_W20
E1A_W23
E1A_W22
E1A_W25
E1A_U12
E1A_U16
E1A_W15
E1A_W22
E1A_W25
E1A_K02
+
++
+++
+++
++
+++
+
+
+
+++
+++
+
+
++
+
+
+
++
+++
Cele
przedmiotu
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposoby oceny
(C1)
(W1,W8)
(1)
(P1)
(C2)
(W2,W3,
L1-L3)
(1,2)
(F1,P1,P2)
(C2)
(W2-W6, L3)
(1,2)
(F1,P1,P2)
(C3)
(W6-W7)
(1)
(P1)
(C2)
(W4-W6,
L1-L4)
(1,2)
(F1,P2)
(C1)
(W1,W8,
L1-L3)
(1,2)
(F1,P1,P2)
Formy oceny - szczegóły
EK1
Nie potrafi wymienić podstawowych surowców energetycznych
EK2
Na
ocenę
2 (ndst)
EK3
EK4
EK5
EK6
EK1
EK2
Na
ocenę
3 (dst)
EK3
EK4
EK5
EK6
EK1
EK2
Na
ocenę
3+ (dst+)
EK3
EK4
EK5
EK6
EK1
EK2
Na
ocenę
4 (db)
EK3
EK4
EK5
EK6
EK1
EK2
Na
ocenę
4+ (db+)
EK3
EK4
EK5
EK6
Nie potrafi wymienić i scharakteryzować podstawowych etapów przetwarzania energii
pierwotnych na energię elektryczną
Nie potrafi podstawowych ekologicznych sposobów wytwarzania energii elektrycznej
stosowanych na skalę przemysłową
Nie potrafi wymienić niekonwencjonalnych sposobów wytwarzania energii elektrycznej,
potencjalnie będących kluczowymi w przyszłej energetyce zawodowej
Nie rozpoznaje podstawowych elementów instalacji przemysłowych procesów wytwarzania
energii elektrycznej
Nie zna roli energetyki przemysłowej w życiu współczesnego społeczeństwa
Potrafi wymienić i podstawowe surowce energetyczne
Wymienia i charakteryzuje podstawowe etapy przetwarzania energii pierwotnych na energię
elektryczną
Wymienia podstawowe ekologiczne sposoby wytwarzania energii elektrycznej stosowane na
skalę przemysłową
Wymienia niekonwencjonalne sposoby wytwarzania energii elektrycznej, potencjalnie będące
kluczowymi w przyszłej energetyce zawodowej
Rozpoznaje podstawowe elementy instalacji przemysłowych procesów wytwarzania energii
elektrycznej
Zna rolę energetyki przemysłowej w życiu współczesnego społeczeństwa
Potrafi wymienić i scharakteryzować podstawowe surowce energetyczne
Wymienia i wyczerpująco charakteryzuje podstawowe etapy przetwarzania energii
pierwotnych na energię elektryczną
Wymienia i charakteryzuje podstawowe ekologiczne sposoby wytwarzania energii elektrycznej
stosowane na skalę przemysłową
Wymienia i charakteryzuje niekonwencjonalne sposoby wytwarzania energii elektrycznej,
potencjalnie będące kluczowymi w przyszłej energetyce zawodowej
Rozpoznaje podstawowe elementy instalacji przemysłowych procesów wytwarzania energii
elektrycznej i wyjaśnia ich działanie
Zna rolę energetyki przemysłowej w funkcjonowaniu społeczeństwa i jest świadomy
wyczerpywania się krajowych i światowych zasobów paliw kopalnych
Potrafi wymienić i scharakteryzować podstawowe surowce energetyczne i zna ich zasoby
krajowe i światowe
Wymienia i wyczerpująco charakteryzuje etapy przetwarzania energii pierwotnych na energię
elektryczną oraz określa etapy procesu o największych stratach energii
Wymienia i wyczerpująco charakteryzuje podstawowe ekologiczne sposoby wytwarzania
energii elektrycznej stosowane na skalę przemysłową
Wymienia i wyczerpująco charakteryzuje niekonwencjonalne sposoby wytwarzania energii
elektrycznej, potencjalnie będące kluczowymi w przyszłej energetyce zawodowej
Rozpoznaje podstawowe elementy instalacji przemysłowych procesów wytwarzania energii
elektrycznej i wyczerpująco wyjaśnia ich działanie i rolę
Docenia rolę energetyki przemysłowej i jest świadomy wyczerpywania się krajowych
i światowych zasobów paliw kopalnych
Potrafi wymienić i wyczerpująco charakteryzuje podstawowe surowce energetyczne oraz ich
zasoby i lokalizację
Wymienia i wyczerpująco charakteryzuje etapy przetwarzania energii pierwotnych na energię
elektryczną oraz wymienia najważniejsze sposoby poprawy sprawności procesu
Wymienia, wyczerpująco charakteryzuje podstawowe ekologiczne sposoby wytwarzania
energii elektrycznej stosowane na skalę przemysłową oraz ocenia celowość zastosowania
danego typu źródła w danych warunkach lokalnych
Wymienia i wyczerpująco charakteryzuje potencjalnie kluczowe niekonwencjonalne sposoby
wytwarzania energii elektrycznej oraz zna ograniczenia techniczno-ekonomiczne ich
praktycznego stosowania
Rozpoznaje elementy instalacji przemysłowych procesów wytwarzania energii elektrycznej,
wyczerpująco opisuje ich działanie oraz sposoby poprawy efektywności
Docenia rolę energetyki przemysłowej i ma świadomość konieczności oszczędzania energii
w obliczu kurczenia się krajowych i światowych zasobów paliw kopalnych
EK1
EK2
Na
ocenę
5 (bdb)
EK3
EK4
EK5
EK6
Potrafi wymienić podstawowe surowce energetyczne i podaje ich wyczerpującą
charakterystykę oraz na tej podstawie podaje perspektywy rozwoju energetyki
Wymienia i wyczerpująco charakteryzuje etapy przetwarzania energii pierwotnych na energię
elektryczną oraz proponuje rozwiązania technologiczne zapewniające zwiększenie sprawności
procesu
Wymienia, wyczerpująco charakteryzuje podstawowe ekologiczne sposoby wytwarzania
energii elektrycznej stosowane na skalę przemysłową oraz oszacowuje korzyści z zastosowania
danego typu źródła w danych warunkach lokalnych
Wymienia i wyczerpująco charakteryzuje potencjalnie kluczowe niekonwencjonalne sposoby
wytwarzania energii elektrycznej oraz wyczerpująco omawia techniczno-ekonomiczne
ograniczenia ich praktycznego stosowania
Rozpoznaje i wyczerpująco opisuje elementy instalacji przemysłowych procesów wytwarzania
energii elektrycznej, oraz proponuje rozwiązania techniczne poprawiające sprawność
Docenia rolę energetyki przemysłowej i ma świadomość konieczności oszczędzania energii
w obliczu kurczenia się krajowych i światowych zasobów paliw kopalnych oraz wskazuje
sposoby rozwiązania tych problemów
Prowadzący zajęcia:
Jednostka organizacyjna:
Piotr Filipek
Instytut Nauk Technicznych i Lotnictwa
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie