E I SS_E_mso_09A Optymalizacja termoekonomiczna w energetyce

Nazwa przedmiotu:
OPTYMALIZACJA TERMOEKONOMICZNA W ENERGETYCE
Termoeconomic Analysis of Thermal Systems in Power Engineering
Kierunek:
Forma studiów:
Kod przedmiotu:
ENERGETYKA
stacjonarne
Rodzaj przedmiotu:
Poziom kwalifikacji
specjalności obieralny
I stopnia
E_mso_9A
Rok: III
Semestr: VII
Rodzaj zajęć:
Liczba godzin/tydzień:
Liczba punktów:
wykład, ćwiczenia, laboratorium
2W, 1C, 1L
4 ECTS
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1. Zapoznanie studentów z metodami rachunku kosztów inwestycji cieplnych.
C2. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności w zakresie obliczania kosztów
wyrównanych produktów systemów cieplnych.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI
1. Wiedza z zakresu termodynamiki – obiegi cieplne.
2. Wiedza z zakresu ekonomii – cena, koszt, kategorie kosztów.
3. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji
technicznej.
4. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie.
5. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań.
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – posiada wiedzę teoretyczną z zakresu doboru obiegów cieplnych i projektowania
systemów energetycznych,
EK 2 – posiada wiedzę teoretyczną z zakresu rachunku efektywności inwestycji i wskaźników
oceny
EK 3 – posiada wiedzę teoretyczną z zakresu rachunku kosztów systemów energetycznych,
EK 4 – posiada wiedzę teoretyczną z zakresu metody wymaganego przychodu RRM ,
EK 5 – zna podstawowe rodzaje kosztów systemów energetycznych,
EK 6 – zna metody szacowania TCI – całkowitego kosztu inwestycji i kosztu zakupu sprzętu PEC
EK 7 – zna metodę szacowania kosztów opartych na PEC, ONSC oraz metody modułów
aparaturowych i potrafi je wykorzystać do analizy kosztów układów cieplnych,
EK 8 – potrafi korzystać z oprogramowania komercyjnego i otwartego do obliczeń sprawności i
kosztów obiegów cieplnych
EK 9 – potrafi opracować wyniki obliczeń przeprowadzonych w czasie realizacji ćwiczeń, dokonać
oceny wyników, wyciągnąć prawidłowe wnioski i przygotować sprawozdanie.
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć – WYKŁAD
W 1,2 – Podstawowe zagadnienia z zakresu rachunku efektywności inwestycji
W 3,4 – Omówienie podstawowych wskaźników efektywności ekonomicznej, w tym,
NPV, IRR, DPBP, RRM
W 5,6 – Metodyka analizy i wyceny rynkowej ciepła, energii. Wpływ kosztów eksploatacji
oraz cen nośników energii na wartość rynkową instalacji energetycznych
W 7,10 – Założenia analizy ekonomicznej, wartość pieniądza w czasie, amortyzacja i
podatki,
W 11,12 – Specyfika projektowania systemów energetycznych, miejsce i rodzaje
rachunku kosztów w projektowaniu systemów energetycznych, analiza przypadku dla
układu kogeneracyjnego, analiza SWOT
W 13,14 – Założenia metody wymaganego przychodu RRM
W 15,16 – koszty stałe i zmienne inwestycji energetycznych, metody szacowania TCI –
całkowitego kosztu inwestycji, składniki całkowitego kosztu inwestycji, metody
szacowania kosztu zakupu sprzętu PEC – nomogramy, współczynniki skalowania, pakiety
oprogramowania
W 17,18 – analiza przebiegu inwestycji (cash – flow diagram), porównanie metod
szacowania kosztów opartych na PEC, ONSC oraz metody modułów aparaturowych.
W 19, 20 – koszt kapitału finansującego i inwestycję i wpływ polityki podatkowej
W 21, 24 – metodyka obliczania założonego przychodu
W 25, 26 – rachunek efektywności inwestycji, metody analizy ryzyka
W 27, 30 – efektywność energetyczna modernizacji elektrowni i elektrociepłowni
Razem
Liczba
godzin
2
2
2
4
2
2
2
2
2
4
2
4
30
Forma zajęć – ĆWICZENIA RACHUNKOWE
C 1,2 - Omówienie środowiska IPSEpro
C 3,4 – Omówienie obliczeniowych metod bilansowych obiegów cieplnych
C 5,6 – Obliczenia regeneracyjnych wymienników ciepła
C 7 – Obliczenia dyskonta
C 8 – Obliczenia współczynnika zwrotu kapitału
C 9 – Obliczenia amortyzacji
C 10-11 – Obliczenia wyrównywania kosztów inwestycji
C 12-13 – Obliczenia kosztów instalacji energetycznych metodą modułów aparaturowych
C 14-15 – Prezentacja otrzymanych wyników analizy termoekonomicznej
Razem
2
2
2
1
1
1
2
2
2
15
Forma zajęć – LABORATORIUM
L 1-3 – Obsługa programu IPSEpro, wykorzystanie bibliotek modułów
L 4-6 – Modelowanie i obliczenia prostych obiegów cieplnych, implementacja do IPSE Pro
L 7-8 – Wprowadzenie do metody RRM, definiowanie założeń, implementacja do arkusza
Excel
L 9 –.Szacowanie kosztów TCI, implementacja do arkusza Excel,
L 10 –Szacowanie zmiany kosztów w czasie, implementacja do arkusza Excel
L 11-12 –Procedura wyrównywania kosztów w czasie, implementacja do arkusza Excel
L 13 – Oszacowanie kosztu jednostkowego produktu głównego, implementacja do
arkusza Excel
L 14-15 – Zastosowanie metody RRM do prostych obiegów cieplnych – analiza termoekonomiczna, wykorzystanie modułu IPSE Economy, analiza wyników
Razem
3
3
2
1
1
2
1
2
15
2
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. – wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
2. – materiały wykładowe
3. – ćwiczenia rachunkowe
4. – ćwiczenia laboratoryjne, opracowanie sprawozdań z realizacji przebiegu ćwiczeń
5. – instrukcje do wykonania ćwiczeń laboratoryjnych
6. – stanowiska komputerowe i oprogramowanie do realizacji ćwiczeń laboratoryjnych
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych
F2. – ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń rachunkowych
F3. – ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych objętych programem nauczania
F4. – ocena aktywności podczas zajęć
P1. – ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji
uzyskanych wyników – zaliczenie na ocenę*
P2. – ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu – kolokwium - test
*) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych,
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Konsultacje
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą
Przygotowanie do ćwiczeń rachunkowych
Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych
Przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych
(czas poza zajęciami laboratoryjnymi
Przygotowanie do kolokwium z wykładu
Suma
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS
DLA PRZEDMIOTU
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach
wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o
charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych i
projektowych
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
30W 15 C 15L → 60 h
5h
10 h
7,5 h
7,5 h
5h
5h
∑
100 h
4 ECTS
2,60 ECTS
2,00 ECTS
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1. Bejan A. Tsatsaronis G., Moran M., Thermal Design and Optimization, John Wiley&Sons, 1996
2. Bartnik R., Rachunek efektywności techniczno-ekonomicznej w energetyce zawodowej,
Politechnika Opolska, 2008
3. Rogowski W., Rachunek efektywności inwestycji, Wyzwania teorii i potrzeby praktyki, Wolters
Kluwer, 2013
4. Drobniak S. Elsner W.: Optymalizacja termoekonomiczna – materiały wykładowe, 2013
3
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. Prof. dr hab. inż. Stanisław DROBNIAK
2. Dr hab. inż. Witold ELSNER, prof. PCz
[email protected]
[email protected]
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
Odniesienie
danego efektu do
efektów
zdefiniowanych
dla całego
programu (PEK)
EK 1
K_W14
K_W15
K_U25
C1, C2
EK 2-6
K_W15
K_U26
C1, C2
EK 7
EK 8
EK 9
K_W15
K_U22
K_U26
K_W30
K_U05
K_U26
K_U21
K_U26
Cele
przedmiotu
C1, C2
Treści
programowe
W11-12
W15-18
C1-6
W1-14,
W19-25
C7-15
W1-10
W19-30
L1-15
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
1, 2, 3
P2, F2, F4
1, 2,3
P2, F2, F4
1, 2, 4, 5, 6
P2, F4
C1, C2
L1-15
4, 5, 6
F1-4,
P1
C2
L1-15
4, 5, 6
F1-4
P1
4
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY
Efekty
kształcenia
Na ocenę 2
Na ocenę 3
Na ocenę 4
Na ocenę 5
EK1, EK2,EK3
Student opanował
wiedzę z zakresu
doboru obiegów
cieplnych i
projektowania
systemów
energetycznych,
rachunku
efektywności
inwestycji i
wskaźników oceny,
rachunku kosztów
systemów
energetycznych,
i udowodnił to
poprawnymi
odpowiedziami na
pytania testowe
EK4, EK5, EK6, EK7,
Student opanował
wiedzę z zakresu
metody wymaganego
przychodu RRM, zna
podstawowe rodzaje
kosztów systemów
energetycznych, zna
metody szacowania
TCI – całkowitego
kosztu inwestycji i
kosztu zakupu
sprzętu PEC, zna
metody szacowania
kosztów opartych na
PEC, ONSC oraz
metody modułów
aparaturowych i
potrafi je wykorzystać
do analizy kosztów
układów cieplnych i
udowodnił to
poprawnymi
odpowiedziami na
pytania testowe
poniżej 50 %
poprawnych
odpowiedzi
od 50 do 71 %
poprawnych
odpowiedzi
od 72 do 91 %
poprawnych
odpowiedzi
powyżej 91 %
poprawnych
odpowiedzi
poniżej 50 %
poprawnych
odpowiedzi
od 50 do 71 %
poprawnych
odpowiedzi
od 72 do 91 %
poprawnych
odpowiedzi
powyżej91 %
poprawnych
odpowiedzi
5
EK8, 9
Student potrafi
efektywnie
zastosować
oprogramowanie
komercyjne do
obliczeń sprawności i
kosztu obiegów
cieplnych, potrafi
prawidłowo ocenić
otrzymane wyniki,
potrafi przygotować
sprawozdanie i
prezentować
i dyskutować wyniki
własnych działań
Student nie potrafi
opracować
sprawozdania ani
zaprezentować
wyników swoich
badań
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
ćwiczenia, ale nie
potrafi dokonać
interpretacji oraz
analizy wyników
własnych badań
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
ćwiczenia, potrafi
prezentować wyniki
swojej pracy oraz
dokonuje ich analizy
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
ćwiczenia, potrafi
w sposób zrozumiały
prezentować,
oraz dyskutować
osiągnięte wyniki
Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia
wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej.
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
Wszelkie informacje dla studentów kierunku ENERGETYKA dotyczące przedmiotu, jego zaliczenia,
konsultacji są przekazywane podczas pierwszych zajęć oraz umieszczone są na tablicach
informacyjnych Instytutu Maszyn Cieplnych.
6