| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Energiaátalakítási folyamatok | |||
|
Energy Conversion Processes
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEENNEAF | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 2 | 1 | 0 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | kapcsolt | - | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | félévközi érdemjegy | |||
| Tantárgy kreditértéke | 4 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Imre Attila Rikárd | ||
| beosztása: | egyetemi tanár | |||
| elérhetősége: | imreattila@energia.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék | |||
| http://www.energia.bme.hu/ | ||||
| Tantárgy weblapja | ftp://ftp.energia.bme.hu/pub/Energiaatalakitasi_folyamatok/ | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | magyar | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | nincs | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
A tantárgya célja, hogy megismertesse a hallgatókat azokkal a folyamatokkal, amelyek segítségével hőből villamosenergia állítható elő. A legnagyobb ilyen csoport az ú.n. munkaszolgáltató termodinamikai körfolyamatok csoportja, ezen belül is a zárt rendszerű (mint pl. a Rankine-ciklus, szerves Rankine ciklus, Kalina-ciklus, Flash-ciklusok, Stirling-ciklus, stb.) valamint a nyílt rendszerű (Otto-ciklus, Diesel-ciklus, Joule-Brayton ciklus, stb.) körfolyamatok. A hallgatók megismerik ezeknek a folyamatoknak a fizikai és kémiai alapjait, valamint a megvalósíthatóságuk egyes aspektusait. Emellett a hallgatók megismerkednek egyéb, hőből elektromosságot előállító folyamatokkal, mint pl. egyes hőhasznosító kémiai folyamatok vagy a Seebeck-effektus. Emellett megismerkedhetnek a technológiák gazdasági, társadalmi, környezetvédelmi aspektusaival is.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Átlátja a közvetlen hő- és munkahasznosítás lehetőségeiről, ezen hasznosítások korlátait, megismeri, miért hasznos egy szabadon konvertálható energiafajta létrehozása. Ismeri a termodinamikai cikluson leírásához szükséges fizikai hátteret. Felidézi a Carnot körfolyamattal kapcsolatos ismereteket valamint a a Carnot-körfolyamat reálisabb változatait. Rendszerezi a zárt- és nyílt rendszerű, valamint a külső és belső hőforrásos körfolyamatokat. Ismeri az energiaátalakítással kapcsolatos társadalmi-gazdasági aspektusokat. Rendelkezik a szükséges fizikai ismeretekkel a munkaszolgáltató körfolyamatok területén. Tisztában van a zárt rendszerű hőátalakító ciklusok megvalósítási módjaival. Érti a nyílt rendszerű, külső és belső hőforrásos hőátalakító ciklusok megvalósítási módjait. Tájékozott az alternatív hőt villamosenergiává átalakító módszerek területén. Átlátja az energiatárolás és a fenntarthatóság közötti összefüggéseket.
Képesség
Alkalmazza az energiaátalakításnál felhasználható fizikai és matematika törvényszerűségeket. Elemzi a munkaszolgáltató körfolyamatok megvalósításának technikai és gazdasági vonatkozásait. Leírja a külső paraméterek hatásfokra gyakorolt hatását. Elemzi a Carnot- és módosított Carnot körfolyamatok megvalósításának nehézségeit. Elemzi az energiaátalakítással kapcsolatos piaci és társadalmi igényeket. Rangsorolja különböző hőforrásoknál a szóba jöhető munkaszolgáltató körfolyamatokat. Azonosítja az energiaátalakításban használt anyagok (pl. szerves munkaközegek) környezetre gyakorolt hatásait. Meghatározza a körfolyamatoknál a munkaközegekben lezajló speciális folyamatokat. Rendelkezik a megfelelő alapokkal arra, hogy új elvi alapokra épülő energiátalakító módszerek megjelenése esetén képes legyen megérteni azok működését. Meghatározza hogy az egyes hőforrásoknál milyen módszerrel lehet a legoptimálisabban átalakítani a hőt villanosenergiává.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti az energiaátalakítással kapcsolatos tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik az energiaátalakításban felmerült feladatok problémamegoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit. Érvényesíti az energiahatékonyság, a fenntarthatóság és környezettudatosság elvét az energiaátalakítással kapcsolatos feladatok megoldása során. Figyelemmel követi a társadalmi, gazdasági és politikai rendszerben bekövetkező változásokat. Eredményeit a szakmai szabályainak megfelelően publikálja. Véleményét és nézeteit másokat nem sértve közzéteszi.
Önállóság és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgatótársaival. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Ismeretei birtokában, elemzései alapján felelős, megalapozott döntést hoz. Felelősséget érez az energetika, az energiaátalakítás problémái, valamint a fenntartható környezethasználat, továbbá a jelen és a jövő nemzedékei iránt. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy egy heti két órás előadás-sorozatra és az ehhez kötődő heti egy órás gyakorlatra válik szét. Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a szükséges anyagot. Az előadások anyaga (diasor) – az előadásokon elhangzott kérdésekkel-válaszokkal kiegészítve az előadások után elérhető lesz. Az önálló gyakorlati foglalkozások az előadásoktól eltérő tematikával és a tükrözött osztályterem módszerével segítik elő az ismeretek alkalmazását és készségszintű elsajátítását. A gyakorlatok során az előzetesen otthon, önállóan elsajátított ismereteket a gyakorlatvezető segítségével részben közösen, részben egyénileg oldják meg. Az előzetes ismeretek felmérése érdekében fakultatív szintfelmérő értékelések vannak a gyakorlati foglalkozások elején, melyek eredménye (mint többletpontszám) a féléves pontszámba beszámít. A csoportmunka-készségek fejlesztését szolgálja a kizárólag csoportosan (min. 3, max. 6 fő/csoport) elkészíthető házi feladat (projekt), melyhez prezentáció is tartozik.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
BÜKI GERGELY: Energetika. Egyetemi tankönyv. Műegyetemi Kiadó, 1997, Budapest, ISBN 963 420 533 X
Jegyzet
Környey Tamás: Termodinamika. Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék, 2014, Budapest
Online elérhető tanulástámogató anyag
ftp://ftp.energia.bme.hu/pub/Energiaatalakitas/
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Hatályosság vége: | 2025. július 15. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése két évközi írásbeli összegző tanulmányi teljesítményértékelés alapján történik. Az összegző tanulmányi teljesítményértékelés: a tantárgy és tudás, képesség típusú kompetenciaelemeinek komplex, írásos értékelési módja zárthelyi dolgozat formájában, a dolgozat egyrészt a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál, így a problémafelismerést és -megoldást helyezi a középpontba, azaz gyakorlati (számítási) feladatokat kell megoldani, másrészt a szükséges lexikális ismereteket kéri számon a teljesítményértékelés során, a rendelkezésre álló munkaidő 90 perc; A részteljesítmény értékelés (házi feladat): a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, melynek megjelenési formája a csoportosan készített házi feladat fakultatív jelleggel.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
| 1. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | összegző (szummatív) értékelés | |
| Darabszáma: | 2 | |
| Célja, leírása: | Az összegző értékelések együttesen vizsgálják és mérik fel a hallgatók tudás és képesség típusú kompetenciákkal meghatározott tanulási eredményeit. Ennek megfelelően az egyes összegző értékelések a kijelölt elméleti ismeretanyag elsajítítottságát, valamint a gyakorlaton szerzett ismeretek meglétét és képességek alkalmazását mérik fel. Egy-egy összegző értékelés70%-ban az elméleti ismeretekre, 30%-ban az alkalmazói készségekre fókuszál. Teljesítésükre a tanulmányi teljesítményértékelési tervben meghatározott időpontban, előreláthatólag a 8. és 14. oktatási héten kerül sor. A két összegző teljesítményértékelésen egyenként 50-50 pont szerezhető. | |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | ||
| Típusa: | részteljesítmény (formatív) értékelés, projekt jellegű, komplex | |
| Darabszáma: | 1 | |
| Célja, leírása: | A részteljesítmény értékelés alapvető célja az attitűd, valamint az autónómia és felelősség kompetenciacsoportba tartozó tanulási eredmények meglétének vizsgálata. Ennek módja egy kizárólag csoportosan készíthető prezentáció elkészítése, majd a gyakorlati csoport előtti prezentációja. A feladatok témája előre megadott listából választható, de lehetőség van egyedi témaválasztásra is előzetes egyeztetés útján. A választott témákat és az azokat készítő legalább három, legfeljebb hat fős csoportok beosztását az ötödik oktatási hétig kell véglegesíteni. Az elkészített dokumentum tartalmi és formai követelményeit, értékelési elveit a feladatkiírás tartalmazza. A feladattal legfeljebb 20 pont szerezhető. Ez a feladat fakultatív jellegű, tehát a teljesítése nem kötelező, az itt megszerezhető értékelés a féléves teljesítményhez többletpontként hozzáadódik. | |
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
| Azonosítója | Részarány |
|---|---|
| 1. Évközi teljesítményértékelés | 100 % |
| 2. Évközi teljesítményértékelés | 20 % |
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
A tárgyhoz nem tartozik vizsgaelem.
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 90 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 85 % - 90 % |
| jó (4) | Good [C] | 72 % - 85 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 65 % - 72 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 50 % - 65 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 50 % alatt |
Az egyes érdemjegyeknél megadott alsó határérték már az adott érdemjegyhez tartozik.
Jelenléti és részvételi követelmények
Az érték hiánya az előadások esetében azt jelenti, hogy nincs jelenléti követelmény.
A gyakorlatok legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Évközi összegző teljesítményértékelések egyenként eredményesen teljesítendők-e? | ||
| NEM | ||
| Beadott és elfogadott részteljesítmény értékelés a jobb eredmény elérése érdekében a pótlási időszak végéig ismételten benyújtható-e? | ||
| NEM | ||
| Összegző teljesítményértékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| az összegző (szummatív) teljesítményértékelések csak ÖSSZEVONTAN javíthatók, illetve ismételhetők | ||
| Összegző teljesítményértékelés ismétlő-javítási lehetősége engedélyezett-e, ha igen, milyen formában: | ||
| az ismétlő-javítás összevont formában lehetséges | ||
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| több eredmény közül a hallgató számára kedvezőbbet kell figyelembe venni | ||
| Részteljesítmény értékelés javítási, illetve ismétlési módja első alkalommal: | ||
| a részteljesítmény értékelés egy alkalommal javítható, illetve ismételhető (ide értve a késedelmes benyújtást is) a pótlási időszak végéig | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 42 |
| félévközi készülés a gyakorlatokra | 7 |
| felkészülés az összegző teljesítményértékelésekre | 32 |
| részteljesítmény értékelés feladatának kidolgozása | 30 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 7 |
| összesen | 118 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2025. július 15. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Energetikai mérnöki
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Ismeri az energetikai mérnöki szakmához szorosan kapcsolódó természettudományos és műszaki elméletet és gyakorlatot, rendelkezik a megfelelő szintű manuális készségekkel.
- Részletekbe menően ismeri és érti az energetikai szakterület ismeretszerzési, adatgyűjtési módszereit, azok etikai korlátait és problémamegoldó technikáit.
- Ismeri az összetett energetikai rendszerek viselkedésének modellezéséhez szükséges dinamikus szimulációs eljárásokat és elterjedtebb számítógépi programokat.
Képesség
- Képes az energetikai és energiaellátó rendszerek és folyamatok üzemeltetése során gyűjtött információk feldolgozására, rendszerezésére és elemzésére, majd ezek alapján következtetéseket levonására.
- Képes az energetikai gépek, rendszerek és folyamatok tervezésében, szervezésében és működtetésében használatos eljárások, modellek, információs technológiák alkalmazására és azok továbbfejlesztésére.
- Képes az energiaátalakító, -ellátó és -felhasználó rendszerekhez közvetlenül kapcsolódó műszaki, gazdasági, környezeti, és humán erőforrások felhasználásának komplex tervezésére és menedzselésére.
Attitűd
- Munkája során vizsgálja a kutatási, fejlesztési és innovációs célok kitűzésének lehetőségét és törekszik azok megvalósítására.
- Nyitott és fogékony a műszaki szakterületen zajló szakmai, technológiai fejlesztés és innováció megismerésére és elfogadására, annak hiteles közvetítésére.
- Új, komplex megközelítést kívánó, stratégiai döntési helyzetekben, illetve nem várt élethelyzetekben is törekszik az energiahatékonyság, a fenntarthatóság, valamint a jogszabályok és etikai normák teljes körű figyelembevételével dönteni.
Önállóság és felelősség
- Önállóan Képes mérnöki feladatok megoldására.
- Kezdeményező szerepet vállal műszaki problémák megoldásában.
- Döntései során figyelemmel van a környezetvédelem, a minőségügy, a fogyasztóvédelem, a fenntarthatóság, az egyenlő esélyű hozzáférés elvére és alkalmazására, a munkahelyi egészség és biztonság, a műszaki, gazdasági és jogi szabályozás, valamint a mérnök
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
termodinamikai és matematikai ismeretek |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
szintetizáló képesség |