Matematyka – 120 h
Indukcja zupełna. Elementy geometrii analitycznej. Liczby zespolone. Funkcje zespolone. Rachunek macierzowy. Ciągi liczbowe. Funkcje wielu zmiennych. Residuum funkcji. Rachunek różniczkowy i całkowy. Równania różniczkowe zwyczajne. Przekształcenie Laplace’a. Szeregi Fouriera. Równania różniczkowe cząstkowe. Wybrane metody numeryczne.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
rozwiązywania zagadnień formułowanych w postaci opisów algebraicznych; rozumienia i stosowania opisu matematycznego procesów dynamicznych ciągłych i dyskretnych; formułowania opisów niepewności; posługiwania się procedurami numerycznymi.
Fizyka – 60 h
Miejsce fizyki i jej rola we współczesnej nauce i technice. Wybrane problemy i zastosowania teorii względności, optyki, akustyki, fizyki atomowej i jądrowej. Energia promienista. Bezpośrednia konwersja energii słonecznej i paliw w elektryczną.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
określania podstawowych wielkości fizycznych; rozumienia zjawisk i procesów fizycznych w przyrodzie; wykorzystywania praw przyrody w technice i życiu codziennym.
Chemia – 30 h
Elementy budowy materii. Układ okresowy, pierwiastki chemiczne. Wiązania chemiczne. Typy związków chemicznych. Reakcje chemiczne. Elementy termodynamiki i kinetyki chemicznej. Gazy rzeczywiste, ciecze, ciała stałe – wściwości, struktura. Roztwory. Korozja. Procesy spalania.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
opisu okresowych właściwości pierwiastków i powstających z ich udziałem prostych połączeń chemicznych; opisu zachowania związków nieorganicznych, w tym w roztworach; rozumienia istoty struktury i zachowania związków organicznych; syntezy prostych połączeń chemicznych.
Grafika inżynierska – 30 h
Zasady odwzorowania utworów trójwymiarowych (rzuty Mong’a, aksonometria) z zapisem ich cech geometrycznych. Geometryczne kształtowanie form inżynierskich z zastosowaniem wielościanów, brył i powierzchni – tradycyjne i z
wykorzystaniem dostępnych programów komputerowych.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
stosowania grafiki inżynierskiej do rozwiązywania problemów technicznych z zakresu energetyki.
Mechanika techniczna
Równowaga sił. Tarcie ślizgowe i toczne. Ruch punktu materialnego i ciała sztywnego. Zasady Newtona. Zmiana pędu, krętu i energii dla punktu i ciała sztywnego. Równania ruchu ciała sztywnego, naprężenia, odkształcenia. Ściskanie i
rozciąganie prętów. Zginanie, wytrzymałość złożona. Wytrzymałość płyt kołowo-symetrycznych i rur grubościennych. Stateczność i wytrzymałość powłok osiowo-symetrycznych. Zbiorniki ciśnieniowe. Naprężenia termiczne.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
modelowania układów mechanicznych; analizy wytrzymałościowej podstawowych konstrukcji mechanicznych.
Elektrotechnika i elektronika
Pole elektryczne i magnetyczne. Elektromagnetyzm. Teoria rozwiązywania obwodów elektrycznych. Obwody wielofazowe. Stany nieustalone w obwodach RC, RL i RLC. Elementy półprzewodnikowe. Podstawowe układy analogowe. Układy cyfrowe, przetworniki A/C i C/A.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
rozumienia zagadnień z zakresu elektrotechniki i działania maszyn elektrycznych; pomiaru lub określania podstawowych parametrów funkcjonalnych urządzeń elektrycznych oraz wielkości nieelektrycznych mierzonych metodami elektrycznymi; doboru i stosowania w praktyce podstawowych elementów i układów elektronicznych.
Automatyka
Transformaty Laplace’a. Modele sygnałów i ich charakterystyki. Transmitancje. Schematy blokowe. Elementy podstawowe, regulatory. Stabilność. Sterowanie i regulacja. Układy dyskretne. Podstawy identyfikacji.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
rozumienia podstawowych struktur układów sterowania; opisu i analizy liniowego układu dynamicznego w dziedzinie czasu i zmiennej zespolonej; badania stabilności i projektowania prostego układu regulacji; doboru nastaw regulatora PID.
Projektowanie
Podstawowe wiadomości o projektowaniu maszyn. Zasady konstrukcji. Dokładność wymiarowa i zamienność części maszyn. Wytrzymałość zmęczeniowa elementów maszyn. Połączenia spawane. Połączenia i mechanizmy śrubowe. Osie i wały. Wyważanie wirników. Łożyskowanie, zasady obliczania łożysk ślizgowych. Łożyska toczne, zasady obliczania łożysk tocznych. Sprzęgła i hamulce. Przekładnie pasowe, linowe i łańcuchowe. Przekładnie zębate. Ogólne zasady projektowania przekładni zębatych.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
czytania rysunku technicznego; rozumienia zasad działania podstawowych części maszyn; doboru typowych części maszyn.
Materiały konstrukcyjne i eksploatacyjne
Wielkości charakteryzujące materiały. Materiały konstrukcyjne i ich własności: stopy metali, materiały ceramiczne, tworzywa sztuczne. Smary i oleje – własności. Materiały do pokryć powierzchniowych.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
doboru materiału spełniającego wymagania konstrukcyjne i eksploatacyjne maszyn i urządzeń energetycznych.
Maszyny elektryczne
Podstawowe prawa elektromagnetyzmu – zastosowania w teorii maszyn elektrycznych. Elementy konstrukcyjne i materiały maszyn elektrycznych. Transformatory. Maszyny prądu stałego. Charakterystyki eksploatacyjne silników i prądnic. Maszyny indukcyjne. Bilans mocy i strat, sprawność. Maszyny synchroniczne – budowa i zasada działania. Współpraca z siecią sztywną, regulacja mocy. Silnik synchroniczny. Maszyny specjalne.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
rozumienia zasad działania maszyn elektrycznych; doboru maszyn do potrzeb instalacji energetycznej; rozumienia zasad eksploatacji maszyn.
Przesyłane energii elektrycznej
Podsystemy przesyłu i rozdziału energii elektrycznej. Sieci przesyłowe i rozdzielcze. Budowa linii i stacji transformatorowych. Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa. Izolacje. Przepięcia wewnętrzne i atmosferyczne. Ochrona przepięciowa i odgromowa. Bezpieczeństwo użytkowania urządzeń elektrycznych.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
rozumienia problemów związanych z przesyłem energii elektrycznej; projektowania prostych stacji transformatorowych i rozdzielni; bezpiecznej eksploatacji instalacji elektrycznych.
Termodynamika techniczna
Własności cieplne substancji. Ciepło, praca, energia i energia wewnętrzna. Zasady termodynamiki dla układów zamkniętych i otwartych. Własności płynów. Przemiany gazów doskonałych i rzeczywistych. Przemiany nieodwracalne. Własności i przemiany par mieszanin i gazów wilgotnych. Praca maksymalna i egzergia. Spalanie. Ustalone i nieustalone przewodzenie ciepła dla prostej i złożonej geometrii. Konwekcja swobodna. Skraplanie i wrzenie. Promieniowanie.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
ilansowania instalacji energetycznych i ich elementów; określania sprawności przemian termodynamicznych i opisu zmian parametrów w trakcie przemiany; wyznaczania strumienia wymienianego ciepła przy prostej geometrii.
Mechanika płynów
Ośrodki ciągłe. Metody opisu stanu i ruchu płynów. Elementy hydrostatyki. Kinematyka płynów. Płyn nielepki i modele płynu lepkiego. Równania ruchu płynu. Podobieństwo dynamiczne przepływów. Elementy hydrauliki. Płyny nieściśliwe i ściśliwe. Ustalone przepływy w przewodach. Przepływy z tarciem i wymianą ciepła. Dysze, fale uderzeniowe. Przepływ przez palisadę profili. Modele przepływu w maszynach wirnikowych.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
rozumienia zagadnień związanych z przepływem cieczy i gazów; wyznaczania parametrów przepływu w prostych przypadkach.
Technologia maszyn energetycznych
Formy energii pierwotnej i przetworzonej. Struktura zasobów energii. Silniki i maszyny robocze – podstawowe typy, zasady pracy, zakresy zastosowań. Podstawowe technologie przetwarzania energii pierwotnej na pracę, ciepło i energię elektryczną: silnik spalinowy, technologia parowa, gazowa, gazowo-parowa. Obiegi porównawcze i rzeczywiste. Budowa silników spalinowych, kotłów, turbin, pomp, wymienników ciepła. Perspektywiczne technologie energetyczne.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
stosowania maszyn i urządzeń energetycznych; projektowania prostej instalacji energetycznej i oceny jej osiągów.
Gospodarka energetyczna
Rola energii w rozwoju ludzkości. Racjonalizacja użytkowania energii. Bilanse materiałowe i energetyczne. Krajowy system energetyczny i jego podsystemy: paliw stałych, paliw ciekłych, gazoenergetyczny, elektroenergetyczny, ciepłoenergetyczny. Rachunek skumulowanego zużycia energii. Skojarzona gospodarka cieplno-elektryczna. Akumulacja energii. Zasady wykorzystania energii odpadowej. Segmenty rynku energii: paliw, energii elektrycznej, ciepła. Monopol naturalny. Regulacje prawne w obrocie energią. Instytucja regulatora. Specyfika i elementy rynku energii elektrycznej. Giełda energii elektrycznej
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
oceny sytuacji energetycznej świata i Polski; rozumienia zasad działania rynku energii; oceny energochłonności procesu produkcyjnego.
Ochrona środowiska w energetyce i odnawialne źródła energii
Rodzaje zanieczyszczeń oraz ich szkodliwość: SO2 , NOx, CO, sadza, węglowodory, CO2. Przepisy i regulacje prawne dotyczące ochrony środowiska. Pierwotne metody zmniejszania emisji zanieczyszczeń. Metody wtórne zmniejszania emisji SO2 i NOx. Odpylanie gazów. Ochrona wód powierzchniowych. Gospodarka ściekowa. Zagospodarowanie stałych odpadów paleniskowych. Ochrona przed hałasem. Ochrona przed promieniowaniem elektromagnetycznym. Potencjał i możliwości wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Podstawowe technologie energetyki odnawialnej: woda, wiatr, biomasa, słońce, geotermia. Lokalne i systemowe układy wytwarzania energii. Uwarunkowania ekonomiczne wykorzystania energii odnawialnej.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
stosowania technologii ograniczania emisji w energetyce; ogólnych zasad doboru technologii ochrony środowiska; korzystania z odnawialnych źródeł energii.
Eksploatacja instalacji w energetyce
Podstawowe pojęcia eksploatacyjne. Zasady eksploatacji urządzeń. Problemy niezawodności i odnowy. Remonty, rozruchy i odstawienia podstawowych maszyn i urządzeń energetycznych. Zbieranie i przetwarzanie danych eksploatacyjnych. Diagnostyka podstawowych rodzajów uszkodzeń.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
stosowania zasad poprawnej eksploatacji podstawowych maszyn i urządzeń energetycznych.
Prowadzenie działalności przedsiębiorstwa energetycznego na rynku
Podstawy prawa, gospodarki finansowej, ekonomii, zarządzania i marketingu.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
stosowania zasad ekonomii w działaniu przedsiębiorstwa na rynku.
Rachunek prawdopodobieństwa – 45 h
Przestrzeń probabilistyczna, prawdopodobieństwo warunkowe, niezależność zdarzeń. Zmienne losowe, wartość oczekiwana, wariancja. Rozkłady zmiennych losowych. Prawa wielkich liczb. Centralne twierdzenie graniczne.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
rozumienia i stosowania opisu probabilistycznego; rozwiązywania zagadnień formułowanych w postaci opisu probabilistycznego.
Metody numeryczne – 60 h
Metody rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych dla warunków brzegowych i początkowych. Metody rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych. Metody elementów skończonych, różnic skończonych, elementów brzegowych.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
doboru metody rozwiązywania równań zależnie od klasy zagadnienia; rozwiązania układu równań różniczkowych z wykorzystaniem programu komercyjnego.
Fizyka kwantowa – 30 h
Granice fizyki klasycznej, relacje Heisenberga. Reguły działań na amplitudach – doświadczenia fundamentalne. Determinizm kwantowy. Przykłady rozwiązań równania Schroedingera. Kwantowanie momentu pędu. Spin. Symetria i zasady zachowania. Wybrane zagadnienia mechaniki kwantowej.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
rozumienia zjawisk i procesów fizycznych w przyrodzie; wykorzystania praw przyrody w technice i życiu codziennym.
Modelowanie matematyczne instalacji energetycznych – 60 h
Proces fizyczny oraz jego model fenomenologiczny i matematyczny. Problem dyskretyzacji. Procesy stacjonarne, ustalone i nieustalone. Współrzędne stanu. Równania bilansowe z wykorzystaniem współrzędnych stanu. Modele matematyczne wybranych procesów i elementów instalacji energetycznych. Metody rozwiązywania modeli. Modele aproksymacyjne. Identyfikacja procesów. Algorytmy identyfikacji. Praktyczne przykłady zastosowań modelowania i identyfikacji. Optymalizacja rozkładu obciążeń.
Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje:
formułowania modeli matematycznych opisujących własności instalacji energetycznych i ich elementów w stanach ustalonych i przejściowych; stosowania algorytmów identyfikacji modeli; rozwiązywania prostych problemów optymalizacyjnych.
