Systemy energetyki odnawialnej

W ramach kursu słuchacze zostaną zaznajomieni z dostępnymi źródłami energii odnawialnej oraz technicznymi możliwościami jej wykorzystania na potrzeby produkcji roślinnej, ogrodniczej, zwierzęcej. Omówione są możliwości i bariery wykorzystania tej energii z uwzględnieniem rozwiązań technicznych wraz z powstałymi efektami ekologicznymi. Efektami kształcenia są umiejętności doboru podstawowych wielkości charakteryzujących źródła energii odnawialnej związanej z: pompą ciepła, kolektorami słonecznymi, przetwarzaniem biomasy, fotowolaiką oraz biogazem. Uzyskana wiedza pozwoli również ocenić efekty ekologiczne oraz określić współudział źródeł energii odnawialnej w całościowym bilansie energetycznym gospodarstwa. Ponadto, na zajęciach omawiane są urządzenia do spalania bezpośredniego i współspalania biomasy w zaspokojeniu potrze energetycznych obiektów.

Szczegółowy program wykładów i ćwiczeń

1. Źródła energii odnawialnej:

a) energia słoneczna i jej zasoby,

b) energia wody,

c) energia wiatru i jej wykorzystanie,

d) energia biomasy,

e) ogniwa paliwowe.

2. Urządzenia do konwersji energii ze źródeł odnawialnych:

a) kolektory słoneczne (konstrukcje, zasada działania),

b) mała energetyka wodna,

c) konstrukcji turbin wiatrowych,

d) pompa ciepła

e) ogniwa fotowoltaiczne wraz z lampami LED,

f) biogazownie (mechanizm powstawania, urządzenia techniczne do wytwarzania biogazu),

g) sposoby i urządzenia do wytwarzania biopaliw ciekłych (I i II generacji),

h) kotły do spalania bezpośredniego i współspalania biomasy.

3. Elementy poszanowania energii (energooszczędne technologie, sposoby oszczędzania energii).

4. Szacowanie aspektów ekologicznych przy wykorzystaniu źródeł energii odnawialnej.

Szczegółowy program ćwiczeń audytoryjnych

1. Metodyka obliczeń powierzchni kolektorów słonecznych do zaspokajania zapotrzebowania energetycznego systemu grzewczego (ciepła woda użytkowa, system grzewczy wykorzystanie kolektorów do przygotowania wody w basenach).

2. Metodyka obliczeń efektywności konwersji promieniowania słonecznego w płaskich i cieczowych kolektorach słonecznych.

3. Metodyka doboru powierzchni ogniw fotowoltaicznych oraz urządzeń do wytwarzania energii elektrycznej i biogazu.

4. Metodyka określenia efektywności pracy pompy ciepła współpracującej z wymiennikami gruntowymi (poziome, pionowe) oraz w układzie hybrydowym.

Szczegółowy program ćwiczeń projektowych

1. Projekt wykorzystujący kolektory słoneczne do przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz ogrzewania wody w basenie.

2. Obliczanie efektywności pompy ciepła.

3. Obliczanie efektywności konwersji energii w kolektorach słonecznych

4. Obliczanie ilości składników w biogazowni rolniczej.

• podstawowa:

Chocholski A., Krawiec F.: Zarządzanie w energetyce. DIFIN, Warszawa, 2008.

Kurpaska S. Szklarnie i tunele foliowe: inżynieria i procesy. PWRiL, Poznań, 2007

Zalewski W.: Pompy ciepła sprężarkowe, sorpcyjne i termoelektryczne. Podstawy teoretyczne i przykłady obliczeniowe. IPPU MASTA, 2001.

• uzupełniająca:

Dreszer K. i wsp. Energia odnawialna- Możliwości jej pozyskiwania i wykorzystania w rolnictwie. PTIR, Kraków, 2003.

Klugmann- Radziejewska E.: Odnawialne źródła energii. Przykłady obliczeniowe. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, 2007.

Wiedza (wiedza i jej rozumienie): Student po zakończonym kursie zna urządzenia energetyki odnawaianej (budowę, zasada działania, przesłnki do stosowania OZE).

Umiejętności (wykorzystanie wiedzy - zdolność analizy i syntezy): Student po skończonym kursie potrafi: zaprojektować wybrane systemy OZE, dobrać elementy składowe w w syetmie technicznym (powierzchnia kolektorów, inne elementy systemu wykorzytującego OZE), przeprowadzić analizę z zakresu efektywności stosowania urządzeń technicznych.

Postawy (zarządzanie wiedzą i umiejętność komunikacji): Student ze znawstwem formułuje opinie na temat wyposażenia technicznego systemów wykorzystujących OZE w praktyce.

Średnia ocen z zaliczeń treści wykładowych, ćwiczeń laboratoryjnych i projektowych z zakresu: wiedzy teoretycznej (treści wykładowe, ćwiczenia laboratoryjne) oraz umiejętności rozwiązania postawionego problemu (zaliczenie projektu).