Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Ogniwa paliwowe w systemach energetycznych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WELDUCSI-OPwSE
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Ogniwa paliwowe w systemach energetycznych
Jednostka: Wydział Inżynierii Mechanicznej
Grupy:
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: (brak danych)
Forma studiów:

stacjonarne

Rodzaj studiów:

I stopnia

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

W 22/+ ; C 16/+ ; L 6/+; Razem: 44

Przedmioty wprowadzające:

 Termodynamika techniczna.

Wymagania wstępne: znajomość przemian energetycznych.

• Przemiany elektrotermiczne w energetyce

Wymagania wstępne znajomość przemian elektrotermicznych


Programy:

semestr studiów V/ Maszyny i urządzenia w energetyce/ Energetyka

Autor:

dr inż. Leszek SZCZĘCH

Bilans ECTS:

aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach /22

2. Udział w laboratoriach /6

3. Udział w ćwicz. audytoryjnych /16

4. Udział w projektach /0

5. Udział w seminariach /0

6. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 17,6

7. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 9

8. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 16

9. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0

10. Samodzielne przygotowanie do projektów / 0

11. Udział w konsultacjach (1+2+3+4+5) / 6,6

12. Przygotowanie do egzaminu/zaliczenia (1+2+3+4+5) / 0

13. Przygotowanie do zaliczenia (1+2+3+4+5) / 17,6

14. Udział w egzaminie / 0

15. Sumaryczne obciążenie pracą studenta ( poz. 1÷13) 110,8 / 44 = 2,52 = 3,0 pkt ECTS

16. Zajęcia z udziałem nauczycieli ( poz. 1+2+3+4+5 +11+14): 50,6 / 44 = 1,15 = 1 pkt ECTS

17. Zajęcia o charakterze praktycznym ( poz. 2+3+4+5+7+8+9+10) 47 / 44 = 1,07 = 1 pkt ECTS


Skrócony opis:

Rodzaje paliw alternatywnych i odnawialnych. Klasyfikacja ogniw paliwowych. Zasada pracy ogniwa paliwowego. Ogniwa niskotemperaturowe. Ogniwa wysokotemperaturowe. Konstrukcja ogniw paliwowych. Charakterystyki ogniw paliwowych. Współpraca ogniw paliwowych z systemem energetycznym. Ogniwa paliwowe w układach kogeneracyjnych i skojarzonych. Ogniwa paliwowe w układach regeneratywnych. Sterowanie ogniwami paliwowymi w systemach energetycznych

Pełny opis:

Wykład /metody dydaktyczne

1. Rodzaje paliw alternatywnych i odnawialnych.

Obieg energii słonecznej w środowisku. Źródła energii. Ciekłe paliwa odnawialne. Gazowe paliwa odnawialne. Paliwa odnawialne a paliwa alternatywne. Wodór jako paliwo. / 2 godz.

2. Klasyfikacja ogniw paliwowych.

Rodzaje ogniw paliwowych. Kryteria klasyfikacji ogniw paliwowych. Charakterystyka typów ogniw paliwowych. / 2 godz.

3. Zasada pracy ogniwa paliwowego.

Historia powstania ogniw paliwowych. Działanie ogniw paliwowych. Rodzaje elektrolitów w ogniwach paliwowych. Bilans energii ogniwa paliwowego. / 2 godz.

4. Ogniwa niskotemperaturowe.

Alkaliczne ogniwo paliwowe. Kwasowe ogniwo paliwowe. Polimerowe ogniwo paliwowe. Bezpośrednio metanolowe ogniwo paliwowe. / 2 godz.

5. Ogniwa wysokotemperaturowe.

Stałotlenkowe (cyrkonowe) ogniwo paliwowe. Węglanowe ogniwo paliwowe. Zasilanie ogniw paliwowych węglowodorami i alkoholami. Reforming paliw węglowodorowych. Zasilanie ogniw paliwowych tlenkiem węgla. / 2 godz.

6. Konstrukcja ogniw paliwowych.

Materiały stosowane do budowy ogniw paliwowych. Rozwiązania ogniw paliwowych. / 2 godz.

7. Charakterystyki ogniw paliwowych.

Badanie ogniw paliwowych. Charakterystyka prądowo-napięciowa ogniwa paliwowego. Współpraca ogniwa paliwowego z silnikiem elektrycznym. Współpraca ogniwa paliwowego z akumulatorem. / 2 godz.

8. Współpraca ogniw paliwowych z systemem energetycznym.

Charakterystyka systemu energetycznego. Centralny i rozproszony system energetyczny. Dostosowanie ogniw paliwowych do współpracy z systemem centralnym i rozproszonym . / 2 godz.

9. Ogniwa paliwowe w systemach kogeneracyjnych i skojarzonych.

Układy CHP (kombinowane wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła rozproszone i zcentralizowane. Współpraca ogniw paliwowych z turbinami parowymi i spalinowymi. Hybrydowe układy energetyczne/ 2 godz.

10. Ogniwa paliwowe w systemach regeneratywnych.

Współpraca ogniw paliwowych z fotowoltaicznymi. Praca w układzie zamkniętym. Urządzenia i przepływ energii w systemach regeneratywnych. / 2 godz.

11. Sterowanie ogniwami paliwowymi.

Sterowanie ogniwami paliwowymi. Przetwarzanie stałoprądowej energii elektrycznej. Przetwornice DC/AC, falowniki DC/AC oraz przetworniki DC/DC. / 2 godz.

Ćwiczenia / Ćwiczenia audytoryjne

1. Rodzaje paliw odnawialnych i alternatywnych / 2 godz.

2. Wodór jako paliwo. Pozyskiwanie wodoru. Elektroliza wody. Ekologiczne źródła energii do elektrolizy wody. / 2 godz.

3. Klasyfikacja, rozwiązania i zasada działania ogniw paliwowych. / 2 godz.

4. Pozyskiwanie wodoru metodami przemysłowymi. / 2 godz.

5. Charakterystyka systemu energetycznego. Wykorzystanie ogniw paliwowych w energetyce centralnej i rozproszonej. / 2 godz.

6. Układy kombinowanego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła (CHP). Układy skojarzone. /2 godz.

7. Budowa i działanie regeneratywnych układów z ogniwami paliwowymi

8. Sterowanie i przetwarzanie energii ogniw paliwowych. /2 godz.

Laboratoria / Laboratoria w pracowni montażu i demontażu silników

1. Elektroliza wody, pozyskiwanie i magazynowanie wodoru / 2 godz.

2. Charakterystyka ogniwa paliwowego / 2 godz.

3. Charakterystyka i bilans układu energetycznego z ogniwem paliwowym / 2 godz.

Literatura:

podstawowa:

podstawowa:

 T. Chmielniak, Technologie energetyczne, WNT Warszawa 2008

 W. M. Lewandowski, Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT, Warszawa 2010.

uzupełniająca:

 J. Merkisz, I. Pielecha, Alternatywne napędy pojazdów, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2006

W. Ciechanowicz. S Szczukowski, Paliwa i generatory energii wspólnot wodorowych, Oficyna wydawnicza WIT, 2007.

Efekty uczenia się:

symbol / efekt kształcenia / odniesienie do efektów kierunku

(Symbol -, treść / odniesienie do efektów kierunku)

W1 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie terminologii ogniw paliwowych, zna rodzaje i zasady działania ogniw paliwowych i potrafi określić podstawowe wielkości charakteryzujące ogniwa paliwowe./ K_W16

U1 / Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł, także w języku angielskim, potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie/ K_U01, K_U03, K_U04,

U1 / Stosuje zasady bezpieczeństwa i higieny pracy. / K_U16

K2 / Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role (moderatora, członka), ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. Potrafi określać priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania./ K_K04

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia.

 Warunkiem zaliczenia przedmiotu są pozytywne oceny z kolokwium oraz pozytywnych ocen z ćwiczeń audytoryjnych oraz ćwiczeń laboratoryjnych.

 Warunkiem zaliczenia ćwiczeń jest uzyskanie pozytywnych ocen w czasie ćwiczeń.

 Warunkiem zaliczenia ćwiczenia laboratoryjnego jest uzyskanie pozytywnej oceny z odpowiedzi na pytania wykładowcy oraz oceny wykonanego sprawozdania laboratoryjnego. Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest uzyskanie pozytywnych ocen z wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych.

efekty W1, U1 - sprawdzenie podczas egzaminu;

efekty W1, U1 - sprawdzenie na ćwiczeniach;

efekty W1, U1, K2 - zaliczenie sprawozdania z laboratorium.

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-1 (2024-03-12)