| Nazwa w języku polskim: | Ogrzewnictwo i ciepłownictwo 1 |
| Nazwa w języku angielskim: | Heating systems and district heating 1 |
| Kierunek studiów: | Inżynieria Środowiska |
| Specjalność: | Klimatyzacja, Ogrzewnictwo i Instalacje Sanitarne |
| Stopień: | II |
| Forma: | niestacjonarna |
| Rodzaj przedmiotu: | obowiązkowy |
| Kod przedmiotu: | ISS404097 |
|
Wykład |
Ćwiczenia |
Laboratorium |
Projekt |
Seminarium |
|---|---|---|---|---|---|
Liczba godzin zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) |
20 | 20 | |||
Liczba godzin całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) |
90 | 60 | |||
Forma zaliczenia |
Egzamin na ocenę | Zaliczenie na ocenę | |||
| Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) | |||||
Liczba punktów ECTS |
3 | 2 | |||
w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) |
2 | ||||
w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego udziału nauczycieli lub innych osób prowadzących zajęcia (BU) |
1,2 | 1,2 |
| WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I KOMPETENCJI SPOŁECZNYCH | |
|---|---|
| 1 | Ma podstawową wiedzę w zakresie wymiany ciepła. |
| 2 | Ma podstawową wiedzę w zakresie mechaniki płynów. |
| 3 | Ma podstawową wiedzę w zakresie instalacji grzewczych i wentylacyjnych. |
| 4 | Ma podstawową wiedzę w zakresie układów automatycznej regulacji i sterowania. |
| CELE PRZEDMIOTU | |
|---|---|
| C1 | Nabycie specjalistycznej wiedzy o sposobach wytwarzania, przesyłania i wykorzystania ciepła w systemach ciepłowniczych. |
| C2 | Nabycie specjalistycznej wiedzy w zakresie projektowania systemów ciepłowniczych i ich eksploatacji. |
| C3 | Nabycie wiedzy w zakresie metod analizy pracy systemów ciepłowniczych i poprawy ich efektywności energetycznej. |
| C4 | Nabycie umiejętności projektowania wysokoparametrowych sieci ciepłowniczych z elementów preizolowanych. |
| C5 | Nabycie umiejętności projektowania wysokoparametrowych dwufunkcyjnych węzłów ciepłowniczych. |
| PRZEDMIOTOWE EFEKTY UCZENIA SIĘ | |
|---|---|
| Z zakresu wiedzy: | |
| PEU_W01 | Zna i rozumie potrzebę planowania i zrównoważonego rozwoju w ciepłownictwie. Ma wiedzę o charakterystyce energetycznej odbiorców ciepła, sposobach bilansowania potrzeb cieplnych, stosowanych rozwiązaniach technologicznych źródeł wytwarzania ciepła, metodach regulacji dostawy ciepła i zapewnienia wysokiej efektywności energetycznej. |
| PEU_W02 | Ma wiedzę w zakresie projektowania sieci ciepłowniczych preizolowanych, doboru średnicy i obliczeń hydraulicznych, zna i rozumie metody układania sieci ciepłowniczej i ich wpływ na sposób tyczenia trasy sieci, wielkość naprężeń i wydłużeń termicznych oraz sposoby ich kompensacji. |
| PEU_W03 | Ma wiedzę o zjawiskach cieplno-przepływowych w źródłach ciepła i sieciach ciepłowniczych, zna i rozumie potrzebę analizy pracy systemu ciepłowniczego w celu poprawy jego efektywności. |
| PEU_W04 | Ma wiedzę w zakresie projektowania i analizy pracy węzłów ciepłowniczych, doboru zasadniczych urządzeń oraz układów automatycznej regulacji. |
| Z zakresu umiejętności: | |
| PEU_U01 | Potrafi zaprojektować wysokoparametrową sieć ciepłowniczą z elementów preizolowanych i sporządzić wymaganą dokumentację projektową. |
| PEU_U02 | Potrafi zaprojektować wysokoparametrowy dwufunkcyjny węzeł ciepłowniczy, dobrać jego zasadnicze urządzenia oraz opracować wymaganą dokumentację projektową. |
| PEU_U03 | Potrafi wykonać analizę pracy węzła ciepłowniczego. |
| Z zakresu kompetencji społecznych: | |
| PEU_K01 | Nabycie kompetencji pozyskiwanie informacji oraz jej krytycznej analizy. |
| PEU_K02 | Nabycie kompetencji do samodzielnego stosowania posiadanej wiedzy i umiejętność uzasadnienia przyjętych rozwiązań w oparciu o swoją wiedzę. |
| PEU_K03 | Nabycie kompetencji w zakresie odpowiedzialności za wyniki przyjętych rozwiązań projektowych. |
TREŚCI PROGRAMOWE |
||
Forma zajęć - wykład |
Liczba |
|
| Wy1 | Wstęp. Fundamentalna zasada rozwoju współczesnych systemów ciepłowniczych. Zasady zrównoważonego rozwoju. Zmiany klimatu. Charakterystyka systemu ciepłowniczego w Polsce. Rynek ciepła | 2 |
| Wy2 | Charakterystyka energetyczna odbiorców ciepła. Profile zapotrzebowania i jego różnorodność. Bilans ciepła dla poszczególnych elementów systemu (węzły, sieci, źródła). Podstawy funkcjonowania systemów ciepłowniczych w Polsce, prawo energetyczne, ustawa taryfowa | 2 |
| Wy3 | Zasady obliczeń wytrzymałościowych i kompensacji wydłużeń termicznych. Jednostkowe i sezonowe straty ciepła, grubość izolacji. | 2 |
| Wy4 | Analiza pracy węzłów ciepłowniczych. Wykresy regulacyjne, dobór wymienników ciepła. Zmienność strumieni wody sieciowej w?sezonie, wpływ strumienia wody sieciowej na koszty inwestycyjne eksploatacyjne sieci i węzłów ciepłowniczych. | 2 |
| Wy5 | Węzły ciepłownicze. Układy technologiczne, zabezpieczenia. Wykresy ciśnień dla wybranych typów węzłów ciepłowniczych. | 2 |
| Wy6 | Eksploatacja sieci i węzłów ciepłowniczych. Modernizacje węzłów i sieci ciepłowniczych. Automatyczne systemy zdalnych odczytów. Analiza pracy węzłów i sieci na podstawie danych pomiarowych. | 2 |
| Wy7 | System handlu emisjami i ich wpływ na rozwój systemów zaopatrzenia w ciepło. Omówienie regulacji z obszaru polityki klimatycznej i energetycznej. Świadectwa efektywności energetycznej w systemach ciepłowniczych, źródłach ciepła i?instalacjach przemysłowych | 2 |
| Wy8 | Zdecentralizowane systemy ciepłownicze cz.1. Generacje systemów ciepłowniczych. Etapy projektowania układów kogeneracyjnych. Koszty inwestycyjne i eksploatacyjne układów kogeneracyjnych. Koncepcja pracy małych systemów energetycznych. Charakterystyka pracy kogeneratorów gazowych (agregatów CHP). Schematy małych układów cieplnych CHP | 2 |
| Wy9 | Zdecentralizowane systemy ciepłownicze cz. 2. Schematy dużych układów cieplnych CHP, przykłady w Polsce i Europie. Systemy ciepłownicze z OZE. Systemy biomasowe, geotermia, duże pompy ciepła (Large-Scale Heat Pumps). Solarne systemy ciepłownicze | 2 |
| Wy10 | Scentralizowane systemy skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej, ciepła i chłodu. Bilans zapotrzebowanie na ciepło i?chłód. Możliwości techniczne produkcji chłodu. Produkcja chłodu z ciepła u odbiorcy. Chłodnictwo zdalne. | 2 | Suma godzin | 20 |
TREŚCI PROGRAMOWE |
||
Forma zajęć - projekt |
Liczba |
|
| Pr1 | Podanie wymagań odnośnie do zaliczenia ćwiczenia projektowego. Wydanie tematu, określenie zakresu ćwiczeń projektowych. Zasady sporządzenia bilansu. Obliczenia mocy zamówionej i strumienia obliczeniowego. | 2 |
| Pr2 | Zasady doboru wymienników ciepła za pomocą programów komputerowych producentów. Schematy konstrukcyjne węzłów ciepłowniczych oraz zasady ich sporządzania. Konsultacje. | 2 |
| Pr3 | Wykonanie przykładowych obliczeń analizy pracy węzła. Przykładowe obliczenia doboru elementów nastawczych układów automatycznej regulacji węzła ciepłowniczego. Konsultacje i kontrola postępów pracy. | 2 |
| Pr4 | Zasady sporządzania dokumentacji projektowej węzła ciepłowniczego. Elementy zabezpieczeń węzłów ciepłowniczych. Konsultacje i kontrola postępów pracy. | 2 |
| Pr5 | Zasady wymiarowania sieci ciepłowniczej i wykonania obliczeń hydraulicznych. Zasady tyczenia sieci ciepłowniczej preizolowanej wysokoparametrowej w technice montażu zimnego na mapach geodezyjnych oraz opracowania dokumentacji rysunkowej (schemat montażowy i profil). Konsultacje. | 2 |
| Pr6 | Zasady kompensacji sieci ciepłowniczej preizolowanej. Konsultacje. | 2 |
| Pr7 | Oddanie ćwiczenia projektowego. Dyskusja poprawności przyjętych rozwiązań projektowych, ocena końcowa. | 2 |
| Pr8 | Praca w grupach: Analiza pracy układu wspomagania dostawy ciepła w węźle ciepłowniczym z układu OZE. Określenie zmienności rozbioru ciepłej wody w oparciu o zadane profile rozbioru c.w.u. | 2 |
| Pr9 | Określenie możliwości wprowadzenia ciepła z systemu fotowoltaicznego w obrębie nieruchomości. Określenie optymalnych parametrów systemu fotowoltaicznego (analiza pracy układu PV). Opracowanie koncepcji (schemat) hybrydowego węzła cieplnego. | 2 |
| Pr10 | Oddanie części analitycznej, podsumowanie, wystawienie ocen. | 2 |
| Suma godzin | 20 | |
| STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE | |
|---|---|
| N1 | Wykład informacyjny. |
| N2 | Prezentacja multimedialna. |
| N3 | Obliczenia z wykorzystaniem oprogramowania producentów urządzeń i arkuszy kalkulacyjnych. |
| N4 | Praca ze źródłami informacji. |
| N5 | Konsultacje. |
OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW UCZENIA SIĘ
| Oceny (F – formująca (w trakcie semestru), P – podsumowująca (na koniec semestru) | Numer efektu uczenia się | Sposób oceny osiągnięcia efektu uczenia się | |
|---|---|---|---|
| 1 | P1 | PEK_W01, PEK_W02, PEK_W03, PEK_W04, PEK_K01, PEK_K02 | Egzamin pisemno-ustny |
| 2 | F1 | PEK_U01, PEK_U02, PEK_U03, PEK_K03 | Ocena ćwiczenia projektowego |
| 3 | F2 | PEK_K01, PEK_K02, PEK_K03 | Ocena ćwiczenia w grupach |
| P2 = 2/3*F1+1/3*F3 | |||
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
| Literatura podstawowa | |
|---|---|
| Literatura podstawowa: | Szkarowski A., Ciepłownictwo Obliczenia. Projektowanie. Energooszczędność, WN PWN 2006, 2012, 2019 |
| Literatura podstawowa: | Kamler W. Ciepłownictwo, PWN Warszawa 1971,1980 |
| Literatura podstawowa: | Żarski K., Węzły cieplne Poradnik projektowania, Danfoss HVAC PROJECT, 2014. |
| Literatura podstawowa: | Praca zbiorowa: Poradnik ciepłownictwo. Eksploatacja, projektowanie, inwestycje, FRC Unia Ciepłownictwa, Warszawa 1994. |
| Literatura podstawowa: | Krygier K., Sieci ciepłownicze, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 1995-2007. |
| Literatura podstawowa: | Mańkowski S., Projektowanie instalacji ciepłej wody użytkowej, Arkady, Warszawa 1981. |
| Literatura podstawowa: | Zaborowska E., Zasady projektowania wodnych węzłów ciepłowniczych, Wydawnictwo Polit. Gdańskiej, Gdańsk 2018 |
| Literatura podstawowa: | Bagieński Z.,?Amanowicz?Ł., Ciepłownictwo. Projektowanie kotłowni i ciepłowni, Wydawnictwo Polit. Poznańskiej, Poznań 2018 S., Werner S., District Heating and Cooling, Studentenliteratur AB, Lund, 2013 |
| Literatura podstawowa: | Frederiksen S., Werner S., District Heating and Cooling, Studentenliteratur AB, Lund, 2013 |
| Literatura uzupełniająca | |
| Literatura uzupełniająca: | Czasopisma branżowe, normy. |
| Literatura uzupełniająca: | Poradniki i katalogi producentów. |
OPIEKUN PRZEDMIOTU
| Imię i nazwisko: | Marcin Klimczak |
| E-mail: | marcin.klimczak@pwr.edu.pl |
MACIERZ
| L.p. | Przedmiotowy efekt uczenia się | Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów uczenia się zdefiniowanych dla kierunku studiów | Cele przedmiotu*** | Treści programowe*** | Numer narzędzia dydaktycznego*** |
|---|