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)
|
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. |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.