Lista kursów

English version

Kod kursu: IISS10256o14
Rok / Semestr: 2014/2015 zimowy
Nazwa: Elektrownie wodne
Kierunek: Inżynieria Środowiska
Typ studiów: I st. - inżynierskie
Rodzaj kursu: Obligatoryjny
Semestr studiow: 7
Punkty ECTS: 2
Formy kształcenia (wykłady / ćwiczenia / inne): 12 / 24 / 0
Prowadzący: prof. dr hab.inż. Stanisław Czaban
Język: polski


Efekty kształcenia: Wiedza Zna światowe i krajowe zasoby wody oraz ich energetyczne wykorzystanie; ma ogólną wiedzę nt. rodzajów elektrowni wodnych oraz możliwości ich budowy w Polsce; zna podstawowe parametry elektrowni wodnych; zna warunki hydrologiczne niezbędne przy projektowaniu elektrowni wodnej; rozumie zasady doboru turbin; ma wiedzę z zakresu tradycyjnych i współczesnych rozwiązań technologicznych elektrowni wodnych. Umiejętności Potrafi scharakteryzować MEW; umie oszacować podstawowe parametry MEW; potrafi określić warunki hydrologiczne dla potrzeb hydroenergetyki; umie kompleksowo zaprojektować rozwiązanie MEW wraz z budowlami towarzyszącymi (jaz, przepławka, ujęcie); potrafi dobrać turbinę i generator dla MEW; umie wykonać koncepcję budynku elektrowni wraz z jej wyposażeniem; potrafi wykonać projekt modernizacji elektrowni; umie sporządzić rysunki elektrowni.

Kompetencje: Ma świadomość wpływu elektrowni wodnych na środowisko; potrafi opisać wyniki własnych obliczeń oraz formułować wnioski z zakresu MEW; rozumie potrzebę i potrafi przekazywać społeczeństwu wiedzę i informacje z zakresu MEW.

Wymagania wstępne: mechanika płynów, komputerowe wspomaganie projektowania, mechanika i wytrzymałość materiałów, meteorologia i hydrologia

Treści kształcenia: Światowe zasoby wody. Rys historyczny wykorzystania energii mechanicznej wody w Polsce i na świecie. Możliwości i cel budowy małych elektrowni wodnych (MEW). Rodzaje MEW i ich podstawowe parametry: poziomy charakterystyczne, moc elektrowni, przełyk instalowany elektrowni (turbiny), roczna produkcja energii, czas wykorzystania mocy instalowanej. Określenie warunków hydrologicznych na potrzeby energetyczne: przepływy charakterystyczne i ich obliczanie (WWQ, SWQ, SSQ, SNQ, Qmaxp%, Qmin%, Qn), miary przepływu (objętość przepływu, natężenie przepływu, odpływ jednostkowy). Rozwiązania MEW: budowle piętrzące (jazy, zapory, zbiorniki, ujęcia, upusty, przepławki dla ryb). Turbiny dla MEW i ich charakterystyki (spad turbiny, natężenie przepływu i przełyk turbiny, sprawność, prędkość obrotowa, charakterystyki modelowe i eksploatacyjne). Technologiczne rozwiązania MEW (rozwiązania tradycyjne i współczesne). Budynek i urządzenia siłowni. Eksploatacja MEW. Możliwości pozyskiwania środków i finansowanie inwestycji MEW z Unii Europejskiej (programy krajowe, programy regionalne). Elektrownie wodne a środowisko.

Literatura: 1. Biuletyny Towarzystwa Rozwoju Małych Elektrowni Wodnych (TRMEW). Grudziądz 2007-2012. 2. Depczyński W., Fanti K., Fiedler K., Kowalewski. Zbiór przykładów z projektowania budowli piętrzących i elektrowni wodnych. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, 1973. 3. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej 5.6.2009. 4. Gołębiewski S., Krzemień Z. Przewodnik inwestora małej elektrowni wodnej. Wydawnictwo Fundacja Poszanowania Energii, Warszawa 1998. 5. Hoffman M. Małe elektrownie wodne. Wydawnictwa Nabba Sp. z o.o., Warszawa 1992. 6. Kucowski J., Laudyn D., Przekwas M. Energetyka a ochrona środowiska. WNT, Warszawa 1997. 7. Laudyn D., Pawlik M., Strzelczyk F. Elektrownie. WNT, Warszawa 2000. 8. Lewandowski W. M. Proekologiczne źródła energii odnawialnej. WNT, Warszawa 2002. 9. Marecki J. Podstawy przemian energetycznych. WNT, Warszawa 2000. 10. Rozporządzenie Ministra Środowiska, z dnia 20 kwietnia 2007 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie. Dz. U. Nr 86, poz. 579.

Metody oceny: zaliczenie projektu elektrowni wodnej, egzamin pisemny.

Uwagi: Program przedmiotu: Wykład 1: Światowe zasoby wody. Wykorzystanie energii wody w Polsce i na świecie. Wykład 2: Możliwości i cel budowy małych elektrowni wodnych (MEW). Wykład 3: Rodzaje MEW i ich podstawowe parametry: poziomy charakterystyczne, mocy elektrowni, przełyk instalowany elektrowni (turbiny), roczna produkcja energii, czas wykorzystania mocy instalowanej. Wykład 4: Określenie warunków hydrologicznych na potrzeby energetyczne: przepływy charakterystyczne i ich obliczanie (WWQ, SWQ, SSQ, SNQ, Qmaxp%, Qmin%, Qn), miary przepływu (objętość przepływu, natężenie przepływu, odpływ jednostkowy). Wykład 5: Rozwiązania MEW: budowle piętrzące (jazy, zapory, zbiorniki, ujęcia, upusty, przepławki dla ryb). Wykład 6: Turbiny dla MEW i ich charakterystyki (spad turbiny, natężenie przepływu i przełyk turbiny, sprawność, prędkość obrotowa, charakterystyki modelowe i eksploatacyjne). Wykład 7: Technologiczne rozwiązania MEW (rozwiązania tradycyjne i współczesne). Wykład 8-9: Budynek i urządzenia MEW. Wykład 10: Eksploatacja MEW. Wykład 11: Możliwości pozyskiwania środków i finansowanie inwestycji MEW z Unii Europejskiej (programy krajowe, programy regionalne). Wykład 12: Elektrownie wodne a środowisko. Rodzaj i zakres ćwiczeń: ćwiczenia projektowe. Ćwiczenia 1-2: Koncepcja Małej Elektrowni Wodnej (KMEW): analiza wyboru lokalizacji i współpraca MEW z budowlą piętrzącą. Ćwiczenia 3-4: KMEW: obliczenie przepływów charakterystycznych w rzece i określenie parametrów elektrowni. Ćwiczenia 5-6: KMEW: wyznaczenie warunków i podstawowych charakterystyk hydrologicznych dla potrzeb elektrowni wodnej. Ćwiczenia 7-8: KMEW: analiza możliwych rozwiązań MEW. Ćwiczenia 9-10: KMEW: obliczenia i dobór turbiny wodnej, konstrukcja budynku MEW. Ćwiczenia 11-12: KMEW: rysunki konstrukcyjne budynku elektrowni.